Gần đây, tôi có trả lời một tờ báo câu hỏi của một độc giả về việc sự tự quay của Trái Đất có ảnh hưởng tới thời gian của các chuyến bay hay không. Trong phạm vi một câu hỏi cơ bản, tôi đã trả lời khá ngắn gọn song một số ý kiến phản hồi đề nghị chi tiết hơn. Trong bài viết ngắn này xin giải thích chi tiết hơn về thắc mắc này.
Chuyển động của một điểm trên mặt Trái Đất
Chúng ta tạm bỏ qua chuyển động của Trái Đất trên quĩ đạo quanh Mặt Trời và chuyển động của toàn bộ Hệ Mặt Trời quanh trung tâm của thiên hà Milky Way, hay thậm chí còn nhiều chuyển động phức tạp khác với vận tốc lớn hơn nhiều lần nữa của thiên hà, quần và siêu quần thiên hà trong vũ trụ mà chỉ xét chuyển động tự quay của Trái Đất.
Xét một điểm trên bề mặt Trái Đất, chẳng hạn ở đây trước hết xét tới một điểm nằm trên xích đạo của Trái Đất. Bán kính của Trái Đất là 6.378km, tức là chu vi của nó là hơn 40.000km. Ta biết rằng Trái Đất quay đúng một vòng gần hết 24 giờ, điều này có nghĩa là mỗi điểm trên xích đạo Trái Đất di chuyển 40.000km trong vòng 24 giờ, tương đương với khoảng 464 mét mỗi giây. Vận tốc này giảm dần khi đi theo các đường kinh tuyến về phía hai cực của hành tinh. Tại hai điểm cực nơi có trục quay của Trái Đất đi qua vận tôc này là 0.
Một chiếc máy bay như chiếc Boeing 747 được đánh giá là có tốc độ cao trong số các máy bay chở khách chỉ có thể đạt tốc độ trên dưới 250 m/s. Như vậy nếu như máy bay này bay theo đường xích đạo của Trái Đất và vận tốc của máy bay bị cộng trừ vận tốc do sự tự quay của Trái Đất thì khi bay ngược chiều quay của Trái Đất vận tốc sẽ tăng lên rất ghê gớm, còn ngược lại nếu bay cùng chiều thì thậm chí máy bay còn bị tụt lại phía sau chứ không thể tới đích vì mặt đất bên dưới có vận tốc nhanh hơn và sẽ bỏ xa máy bay. Việc này giống như khi trong trận bóng đá, quả bóng thường xuyên được chuyền hoặc sút lên không nhưng không bao giờ các cầu thủ bảo vệ khung thành phía Đông lại có lợi thế hơn cả.
Điều này có thể giải thích như sau: máy bay cũng như mọi vật chuyển động trên không: chim chóc, quả bóng đá hay viên sỏi được ném đi ... đều thực tế không hề chuyển động ngoài phạm vi của Trái Đất mà là chuyển động trong khí quyển vốn là một phần của hành tinh. Lực hấp dẫn của Trái Đất giống như sợi dây níu chặt khí quyển không cho nó thoát khỏi Trái Đất, và nó luôn chuyển động cùng với mọi chuyển động của Trái Đất. Một số người có thắc mắc rằng có phải sự tự quay của Trái Đất sinh ra gió, bão như chúng ta vẫn thấy? Điều này là không đúng, gió trên hành tinh của chúng ta sinh ra do sự chênh lệch áp suất khí quyển giữa các vùng khác nhau, và chênh lệch áp suất này sinh ra do sự khác biệt về nhiệt độ, mật độ, thành phần không khí ... chứ không phải do sự tự quay của Trái Đất. Thực tế tại các hành tinh lớn và tốc độ tự quay cao chẳng hạn như Sao Mộc (mỗi chu kì tự quay chỉ gần 10 giờ) thì lực li tâm tác động không đồng đều lên các phần của mặt hành tinh có gây ảnh hưởng tới áp suất khí quyển và sinh ra gió, bão. Tuy nhiên hiện tượng này là không đáng kể với hành tinh như Trái Đất.
Như vậy có thể thấy rằng sự tự quay của Trái Đất về cơ bản không hề ảnh hưởng tới vận tốc và thời gian của các chuyến bay. Có thể dễ dàng kiểm chứng điều này qua thời gian bay của các chuyến bay hiện nay.
Tính chính xác
Thực tế thì với các chuyến bay ở độ cao lớn và bay trong thời gian dài thì cũng có vài yếu tố nhỏ tác động. Thứ nhất là ở độ cao lớn, khí quyển của Trái Đất có mật độ nhỏ hơn cùng với ảnh hưởng của lực hấp dẫn cũng nhỏ đi nên vật thể bay ở độ cao này có bị ảnh hưởng rất nhỏ về sự lệch thời gian do sự tự quay của Trái Đất. Yếu tố thứ hai là hiệu ứng Coriolis có tác dụng cộng thêm một lượng nhỏ vao vận tốc của vật chuyển động theo hướng Đông. Tuy nhiên cả hai yếu tố này đều chỉ gây ảnh hưởng rất rất nhỏ cho chuyến bay nên thường chỉ được tính tới với các chuyến bay đường dài và đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối như trong quân sự hay hàng không vũ trụ, còn với các chuyến bay dân sự, độ lệch này là cực kì nhỏ và không cần tính đến.
Đặng Vũ Tuấn Sơn
Vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn trích dẫn Thienvanvietnam.org khi bạn sử dụng bài viết này.
Độc giả còn thắc mắc xin để lại comment bên dưới hoặc gửi mail theo hướng dân tại mục "Liên hệ" của website!
