25/5/2014
IV - 20 điều bạn chưa biết về tiếng ồn ( ào )
1- Tiếng Nổ Vang - Big Bang không nghe ồn ào gì cả. Mọi điều trong vũ trụ nới rộng đồng đều, cho nên không cái gì lại tiếp xúc với cái khác cả. Không tiếp xúc thì không có các làn sóng âm thanh.
2- Nhà Thiên Văn học Fred Hoyle đặt ra từ Tiếng Nổ Vang vào thập niên 1950, không phải vì ông nghĩ rằng nó ồn ào, nhưng ông nghĩ rằng lý thuyết đáng nực cuời, rất lố bịch.
3- Muốn thật sự nghe Tiếng Nổ Vang, bạn phải nghe Krakatoa nổ toang, năm 1883. Ngày 27 tháng 8 năm 1883, đảo núi lữa này ở In đô nê xia phun lên với sức nổ là 200 triệu tấn - megaton TNT . Phún xuất có thể nghe thấy cách đó 3000 dặm Anh ( hơn 4800 Km ) . làm tiếng nổ này là to, ồn nhất trong lịch sử có ghi chép.
4- Có ai đó muốn làm to hơn nữa, nếu họ làm được. Họ xếp đầy xe họ các máy khuếch đại - amp và bơm ra 180+ decibels ( dB ) tiếng ồn ào ở những cuộc đua tranh tài kéo lê thê dB. . Đó là cách nào một âm thanh động cơ phản lực làm ra tiếng ồn, nếu như tai bạn nghe được cách đó chừng 30 cm.
5- Các phản lực đã tạo ra một cú đánh nhẹ xấu - a bad rap . Theo nhà âm thanh học tâm lý Hugo Fastl, ai đó nhận thức được tiếng ồn của một phi cơ như thể là khi nó là 10dB, lớn hơn tương đương tiếng ồn một chuyến tàu xe lữa làm ra .
6- Vì tăng độ decibel theo logarithm, tăng trưởng lũy thừa, có nghĩa là các tiếng động một phản lực sẽ 10 lần lớn hơn là một tàu xe lữa, khi các mức ồn ào cả hai lọai xe chuyên chở khách quan như nhau .
7 - Khác biệt duy nhất là ai đó nghe tiếng ồn máy bay có vẽ thấy khó chịu hơn. Ảnh hưởng này mệnh danh là “tiền thưởng cho xe lửa - railway bonus” và “ tiếng xấu máy bay - aircraft malus”
8 - Mệnh trời tiếng ồn biết được đầu tiên đi ngang qua tỉnh Hy lạp xưa cổ Sybaris, vào thế kỷ thứ 6 trước Công Nguyên. Các thợ rèn thiếc và các gà gáy bắt buộc phải sinh sống ngòai giới hạn thành phố.
9- Nhận thức trưng bày tiếng ồn như thể một cơ nguy an tòan ăn ở, cần thời gian lâu dài hơn. Nghiên cứu khoa học đầu tiên khởi sự, năm 1886, nhờ nhà giải phẩu y khoa Glasgow Thomas Barr. Sau khi ông ta thử nghiệm nghe một 100 người làm nồi đun, ông qui định là đấm mạnh không ngừng các búa tạ trên kim lọai các máy đun, gây hư tai nghe nặng nề.
10 - Một trong các giải pháp của Barr cho vấn đề “ tai nghe các người làm lò đun” là gợi ý rằng các mục sư phải cạo râu đi, để cho các dân lao động làm lò có thể đọc được các bài giảng đạo trên môi họ.
11- Như vậy các người làm lò đun không bảo vệ đúng là một vấn đề: Tai con người có thể nhận thức những làn sóng âm thanh làm di động màng nhĩ - eardrum bề rộng nhỏ hơn một nguyên tử .
12 - Bạn có thể chiến đấu chống tiếng ồn với tiếng ồn. Môn bài đầu tiên “ về hủy bỏ tiếng ồn tích cực” cấp năm 1933 , khi nhà vật lý học Đức Paul Lueg đề nghị làm im các làn sóng âm thanh bằng cách cùng lúc, tạo ra những làn sóng có chiều đối ngược đúng hẳn. Nguyên tắc này nay được áp dụng ở các bộ ống nghe mắc qua đầu - headsets
13 - Đem các bộ ống nghe này đến quày rượu. Các nhà khảo cứu Viện đại học Nam Bretagne đã tìm thấy là nam nhân trầm mình 20% mau lẹ, hơn khi tiếng ồn chung quanh tăng thêm từ 72 đến 88 dB.
14 - Và dân gian chỉ to tiếng thêm lên. Theo Sinh học Âm Thanh của Diễn đàn Thế giới, thể tích một chuyện trò sôi động giữa các dân Hoa Kỳ tăng lên thêm 10dB trong thập niên 1990.
15 - Tiếng ồn xã hội và chung quanh gây ra tai điếc, hay bị chẩn đóan sai lạc là một ảnh hưởng tuổi già. Muốn ngăn ngừa nó, các đô thị phải bớt tiếng ồn đi 10dB.
16 - Tai điếc không chỉ là nguy hiểm y khoa duy nhất của tiếng ồn. Căng thẳng tiếng ồn gây ra 45 000 chết chóc vì bệnh tim một năm ở các nước chậm tiến, theo Dieter Schwela nhà khảo cứu Viện đại học Môi trường Stockholm.
17 - Rồi thì cuộc tấn công không có ý định các động vật sống ở đại dương vì sonar ồn ào của hải quân. Tiếng động không chiều hướng này sua đuổi các cá ông mỏ dài lạc vào các bải biển và các cá ông lưng gù - humpback kéo dài các khúc chúng ca lên tới 29%.
18 - Muốn mang theo một số lượng thông tin tương đương, cho một môi trường ồn ào, các bài ca cá ông phải trở thành liên tiếp hơn. Tiếng ồn có thể là kẻ thù của bất cứ tín hiệu nào.
19 - Ngọai trừ khi tiếng ồn là một tín hiệ . Trở lui lại thập niên 1960, các nhà thiên văn học La bô Bell, Arno Penzias và Robert Wilson, luôn luôn thu thập tĩnh điện - static với các viễn vọng kính ra điô của họ. Rồi họ nhận thức là tiếng ồn chính là tiếng động của chính vũ trụ, số còn sót lại của plasma nóng hổi, dày đặc , tràn lan vũ trụ sớm thành hình.
20 - Khám phá ra nền tảng phóng xạ của tiểu vi ba vũ trụ - cosmic microwave đã giúp hai ông đọat giải Nobel, vì nhiệt lượng còn sót lại cho thấy vũ trụ phải bắt đầu bằng một nổ tung dữ dội. Này ông Fred Hoyle ơi , Tiếng Nổ vang - Big Bang đã được chứng minh rồi đó !
V - Xé tan mã số màu sắc khí hậu
Đây là những ghi chép của một nhà sinh thái học về các tín hiệu màu sắc của Thiên nhiên, để hiểu biết phản hồi giữa cây cỏ và khí hậu đổi thay. Một xe vận tải nhỏ màu bạc chứa đầy dụng cụ leo trèo , computers , dây điện và vài nhà khoa học viện đại học Harvard ngừng lại gần một đám cây thông và cây gỗ sồi - oaks ở Rừng Harvard, cách phía Tây ký túc xá chừng 70 dặm Anh ( hơn 110 km ). Nhà sinh thái sinh lý học Andrew Anderson, lảnh đạo cuộc thám hiểm, trượt ra khỏi chỗ ngồi và giựt chụp dụng cụ leo lên một tòa tháp kim lọai giữa các hàng cây. Đĩnh tháp giúp cho Anderson có một cái nhìn rỏ rệt về la bô sống động của ông: tán rừng cây.
Trên các chóp cây, ông xem xét một nhóm dụng cụ phân tích tán cây um tùm như thể một thu thập các con số: số lượng carbon đã hít vào từ khí quyễn, nồng lượng hơi nước trong không khí và một pha trộn đích xác các thóang màu lá cây phô bày. Những sắc tố khác biệt phụng sự những chức năng khác biệt: Màu xanh lục diệp lục tố chủ trì suốt mùa cây tăng trưởng, hấp thu năng lượng ánh sáng cho quang hợp , chuyễn carbon và nước thành chất đường. Vào tiết thu ở xứ ôn đới ngày ngắn đi, các anthocyanin màu đỏ và các caretenoids màu vàng sẽ chiếm lấy, hầu bảo vệ lá cây khỏi bị ánh sáng làm hư hại.
Để thu thập tài liệu thay đổi tế nhị màu sắc các mùa, một máy chụp hình trang web- webcam trên chóp tòa tháp, chụp bắt các hình ảnh độ phân giải cao của tán cây, cứ 30 phút một, từ bình minh đến hòang hôn và chất tải chúng vào một căn cứ dữ liệu trên đường dây trực tuyến - online. Trong thập niên qua, Richardson đã chĩa mủi giáo một cố gắng thiết lập hơn 80 máy chụp hình này ở những vị trí khắp Bắc Mỹ, từ đài nguyên -tundra Bắc cực gần hồ Toolik Lake gần miền Bắc bang Alaska- Hoa Kỳ , đến các đồng cỏ nhiệt đới quanh núi Kauna Kea -Hạ uy Di .
Mạng lưới máy chụp hình vật hậu - Phenocam Network đã thu thập hàng ngàn hình mỗi ngày. Suốt thời gian, Richardson hy vọng là kho tàng dữ liệu màu sắc này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rỏ hơn và tiên đóan tốt đẹp hơn, cách nào các hệ thống sinh thái như Rừng Harvard phản ứng theo thay đổi khí hậu .
Một bảng màu đập nhịp
Một ngàn năm qua, màn tuyết trắng, các lá mùa thu sống động, và các bùng nổ sáng chói màu xanh đã điểm chấm chu kỳ nhịp điệu của giá tuyết mùa đông , các mưa giông mùa xuân và các ngày dài ấm áp mùa hè. Động vật cũng tiến trào đồng nhịp với thay đổi theo mùa: chúng sinh con vào thế giới lúc cỏ non xanh đầy dinh dưỡng trỗi dậy tiết xuân, và thay đổi da dẽ để hòa điệu cùng các màu trắng tiết đông và màu nâu xanh tiết thu . Đây là một nhảy múa rối rắm các nhà khoa học gọi là vật hậu học - phenology.
Cố gắng của Richardson để giải mã mã số màu sắc khởi sự từ thập niên 1990, khi ông trở về sau 8 tháng vất vã đi đường dài địa phận Yukon Territory- Canada . Ông nhớ lại: đó là cây cỏ thực vật chuyễn tiếp từ rừng rú qua đài nguyên- tundra và cách nào các màu sắc thay đổi xuyên qua các mùa, khíến tôi phải chú ý nhìn. Mới đây Richardson đã thôi theo đuổi bằng cấp tiến sĩ kinh tế học ở MIT và tự thấy mình sợ hải bộ máy đồng hồ đầy màu sắc của thiên nhiên, cho nên ông đã tái chuyễn hướng các nghiên cứu. Richardson ghi danh vào chương trình lâm học viện đại học Yale năm 1996 và vài năm sau, ông lăn mình vào một dự án chặt cây linh sam thơm - balsam fir và các cành cây vân sam đỏ -red spruce ở Vùng Núi Trắng - White Mountain. Ông đo lường là bao nhiêu ánh sáng lá kim - needles phản chiếu các độ dài làn sóng khác nhau. Theo ông, đây là một chỉ dẫn của căng thẳng và là một cách rất chính xác đo lường màu sắc. Richardson trình bày là các lá kim ở các độ cao hà khắc và ít tài nguyên, đầu tư vào các sắc tố- pigments bảo vệ căng thẳng, hầu đối phó gió to, những cơn lạnh lẽo và mặt trời chói lọi.
Đọc các lá
Vật hậu học thật rất nhạy cảm cùng thời tiết, theo lời Richardson giải thích. Nếu đó là một mùa xuân lạnh lẻo, lá sẽ mọc sau đó. Nếu là một mùa xuân ấm áp, lá sẽ mọc trước đó. Rừng ở Hoa Kỳ hấp thu và tồn trữ hơn 750 triệu tấn carbon dioxide - CO2 mỗi năm , hay hơn 10 % tổng số phát thải carbon ở Hoa Kỳ . Các nhiệt độ ấm áp hơn, kích động mầm xanh sớm hơn, có thể sản xuất một mùa tăng trưởng dài hơn tại vài nơi, nhiều quang hợp hơn và như thế hút nhiều carbon hơn. Nhưng tăng trưởng sớm, đông giá hay hạn hán có thể làm hư hại các mầm non ẻo lã và làm giảm số lượng carbon vài lọai cây cối có khả năng hấp thu. Vài lòai cũng phản ứng với ấm áp bằng cách tiến tới mau hơn, qua các chu kỳ đời sống chúng, làm hẹp đi cửa sổ quang hợp và thu hút carbon.
Bảng màu của Thiên Nhiên đã cho thấy những ảnh hướng của thay đổi khí hậu. Dọc theo bờ biển miền Đông Hoa Kỳ, nơi “ làn sóng xanh lục “ các lá mùa xuân nẩy từ các cây phong - maples , cây gỗ sồi- oaks và cây bạch dương -poplars theo lịch sử, cuộn tròn từ Miami đến Maine trong 75 ngày , các nhà khoa học khí quyễn với viện đại học Princeton tiên đóan là làn sóng chỉ kéo dài 59 ngày vào cuối thế kỷ này. Vài phần bang New England , màu sắc mùa thu đến chậm hơn vài ngày so với cách đây 20 năm, và các màu đỏ thường lặng câm, khi nhiệt độ mùa thu ấm áp hơn.
Nhưng các nhà khoa học không biết là các nhịp điệu mới có dâng lên xuyên qua các vùng khác nhau không ; và các bùng nổ xanh lục sẽ sáng lạn hơn nhưng ngắn hạn hơn, chẳng hạn , hay lặng câm hơn nhưng kéo dài hơn. Họ cũng không biết là những thay đổi như thế có nghĩa gì cho mạng lưới thực phẩm, cho các sự cố chu kỳ đời sống như di cư, sinh sản và làm tổ , số lượng ẩm độ cây cối hút từ dất đai, hay số lượng carbon dioxide cây cối tồn trữ.
Đó là điều Richardson hy vọng cố tìm ra. Ông nói : “ khi chúng ta xây đắp một nhà lưu trữ - những năm ấm áp , những năm lạnh lẽo, những năm ướt át, những năm khô hạn- chúng ta có thể sử dụng các dữ liệu phát triễn những mô hình cách nào thời tiết và vật hậu học liên hệ nhau . Những mô hình này có thể vẽ thành đồ bản, chống lại những dự liệu tiên đóan cách nào vật hậu học sẽ đổi thay trong tương lai, hình dung một hình ảnh các viễn cảnh ở một thế giới nhiệt độ ấm áp hơn, các vũ lượng và ẩm độ đổi thay, và thay đổi màn mây bao phủ. Chúng tôi muốn sử dụng vật hậu học như thể một chỉ dẫn sinh học cho các ảnh hưởng của thay đổi khí hậu trên các hệ thống sinh thái”.
Cuộn lại các máy chụp hình
Các máy chụp hình trang web - webcam cống hiến một phương cách rẽ tiền theo dõi tàn lá cây, theo một kích thước địa phương xuyên qua một rặng lớn rộng địa lý. Richardson nói: “ những hình ảnh này cho bạn một ghi chép thường trực . Tôi có thể nhìn xem mỗi ngày ra sao . Tôi thể quay lại đến những năm khác, so sánh và nói với bạn cách nào các điều khác nhau giữa hai năm đó. Các nhà khoa học đã sử dụng các máy cảm dò - sensors ráp đặt trên vệ tinh để đo lường gián tiếp tăng trưởng cây cỏ quanh thế giới, nhiều thập niên qua. Nhưng mây bao phủ và nhiều lộn xộn khí quyễn khác thường làm dơ bẩn các dữ liệu. Một nghiên cứu báo Thiên Nhiên xuất bản tháng hai năm 2014, gợi ý rằng những mô hình trước đây, căn cứ trên dữ liệu vệ tinh, đã ước lượng quá đáng độ xanh lục vào các mùa khô hạn ở rừng mưa Amazon. Các bóng râm, ngắn đi vào các mùa khô hạn nhiệt đới, sản xuất ra một ảo ảnh quang học : lá cây phản chiếu áng sáng nhiều hơn ở quang phổ hồng nội - Infrared spectrum , ngay cả lúc độ xanh lục chúng giảm đi.
Các nhà khoa học cần những đo lường sát mặt đất như những đo lường Mạng lưới PhenoCam Network để làm cho có giá trị những thông tin thu thập từ xa xăm và làm trong sáng hơn các algorithms dùng để định giá chúng. Công trình của Richardson bổ sung các quan sát ngòai đồng của các nhà khảo cứu như John O‘Keefe, nhà sinh thái học Harvard , đã thăm viếng những cây như nhau ở Rừng Harvard cứ vài ngày một, suốt hơn 20 năm, khởi đầu thập niên 1990 để theo dấu các mầm nở dậy muà xuân và màu sắc lá mùa thu. Năm ngóai, nhóm Richardson phân tích bộ dữ liệu lịch sử của O‘ Keefe và tìm thấy là đa số các lòai cây địa phương sẽ phô bày các màu sắc mùa thu thời gian dài hơn và cường độ cao hơn những năm tới.
Một và nữa thập niên sau khi Richardson chuyễn qua sinh thái học, ông đã nhìn xem các màu sắc lá cây như cách một nhà kinh tế học có thể nhìn xem một tuyên bố tài chánh. Ông nói : Nó cho bạn biết về sinh lý học của lá cây .
80 bộ Anh ( 24m ) trên tòa tháp , Richardson trồi đầu trên hẳn tần dưới u tối của Rừng Harvard để cảm giác một lóe sáng mặt trời và một búng luồng gió nhẹ trên mặt mình. Ông cho biết : Những cái nhìn từ trên chóp thật là kỳ diệu và đã động viên những gì tôi muốn làm. Tìm kiếm ngăn nắp của ông để giải mã cầu vồng vật hậu có phương tự tiến tới phía trước. Như Aldo Leopold cố công nghi chép các cột dấu hiệu các mùa ở bang Wisconsin các thập niên 1930 và 1940 đã viết : Giữ ghi chép làm tăng thêm vui thích của cuộc tìm kiếm và cơ hội tìm ra trật tự và ý nghĩa của những sự cố này .
(Chiếu theo Khoa học Phổ thông số tháng 5 năm 2014 và Khám phá số tháng 6 năm 2014)
( Irvine , Nam Ca Li - Hoa Kỳ ngày 15 tháng 5 năm 2014)
