Vì sao mưa đá chỉ xuất hiện vào mùa nóng?

Vì sao mưa đá chỉ xuất hiện vào mùa nóng?

Muốn hiểu rõ vấn đề này, trước tiên cần tìm hiểu mưa đá được hình thành như thế nào.

Mưa đá và mưa rào vốn là anh em với nhau, đều do vũ tích sinh ra. Chỉ khác nhau ở chỗ mưa đã hình thành trong điều kiện các dòng không khí lên xuống (đối lưu) rất mãnh liệt. Mà điều kiện này chỉ có được vào mùa nóng, chứ rất ít khi xuất hiện trong mùa lạnh.

Vào mùa nóng ẩm, nắng gay gắt, hàm lượng hơi nước trong không khí rất cao. Khí quyển ở tầng thấp nhận được nhiều nhiệt năng sẽ nóng lên, hình thành cột không khí dưới nóng trên lạnh, rất không ổn định. Lúc này hiện tượng đối lưu mãnh liệt phát sinh, tạo ra những đám mây vũ tích có khả năng gây mưa đá.

Đồng thời dòng khí đi lên trong đám mây cũng rất mạnh, đủ để nâng đỡ những hạt băng lớn hình thành và lớn dần lên trong mây, khiến chúng tiếp tục kết hợp với bông tuyết hay giọt nước nhỏ trên đường đi, cuối cùng trở thành cục băng có cấu tạo nhiều lớp trong và đục xen kẽ nhau. Khi cục băng lớn tới một mức độ mà dòng khí đi lên không còn đủ sức nâng đỡ nữa thì sẽ rơi xuống đất, gây ra trận mưa đá.

Mùa Đông, đối lưu yếu không tạo băng

Sang Đông, do ánh nắng Mặt trời chiếu xiên xuống mặt đất nên nhiệt lượng thu được ở đây rất yếu, không gây ra sự đối lưu mạnh mẽ. Trong khi đó không khí lại khô hanh, nên dù có đối lưu chăng nữa cũng không dễ dàng tạo ra những đám mây có vũ tích lớn. Thậm chí nếu mây vũ tích được tạo ra, nhưng dòng đối lưu đi lên trong nó không đủ mạnh cũng không duy trì được quan trọng hình thành và lớn lên của hạt băng, vì thế mùa giá lạnh không có mưa đá.

Có người sẽ hỏi: “Điều kiện hình thành hạt băng đòi hỏi nhiệt độ rất thấp, trong khi mùa hè lại rất nóng, làm sao có băng được?”

Vấn đề là trong mùa hè nóng nực, nhiệt độ ở dưới đất có thể lên tới 30 độ C, nhưng không khí càng lên cao lại càng lạnh dần đi. Nếu ở dưới đáy đám mây, nhiệt độ còn 20 độ C thì ở trong đám mây, chỗ có độ cao 4 km, nhiệt độ đã xuống dưới 0 độ C. Một đám mây mưa đá có thể vươn tới độ cao trên 10 km. Vì vậy, trên không trung có những vùng nhiệt độ xuống thấp hơn điểm đóng băng, tạo điều kiện cho những hạt băng hình thành.

Tại sao khi trời sắp mưa mây chuyển màu xám?

Chính độ dày hay chiều cao của đám mây là nguyên nhân khiến cho mây có màu xám. Khi mây mỏng, chúng sẽ để cho phần lớn ánh sáng xuyên qua và có màu trắng. Nhưng cũng như những vật thể truyền ánh sáng khác, mây sẽ tuân theo quy luật càng dày càng ít ánh sáng có thể xuyên qua.

Trước hết chúng ta cần tìm hiểu qua về bản chất của mây. Mây là tập hợp của rất nhiều hạt nước hoặc tinh thể đá nhỏ li ti, được tạo thành khi hơi nước ngưng tụ lại trong những túi không khí đang bốc lên. Trong điều kiện thời tiết bình thường, không khí tiếp tục được đẩy lên khiến cho đám mây được bồi đắp thêm.

Những hạt nước và tinh thể đá nhỏ xíu này có kích cỡ nhỏ vừa đủ để có thể phân tán tất cả các màu sắc của ánh sáng. Khi ánh sáng được hợp thành từ tất cả các màu, nó sẽ được mắt chúng ta cảm nhận là màu trắng.

Khi mây mỏng, chúng sẽ để cho phần lớn ánh sáng xuyên qua và lúc đó mây có màu trắng. Khi độ dày của đám mây tăng lên, phần đáy của đám mây sẽ có màu tối hơn do ít ánh sáng xuyên qua, nhưng vẫn có thể phân tán được tất cả các màu. Bằng mắt thường chúng ta sẽ nhìn thấy đám mây có màu xám và nếu để ý ta sẽ thấy phần đáy phẳng của đám mây luôn có màu sẫm hơn so với mặt bên.

Tại sao cầu vồng lại tròn và thường kép?

Những cầu vòng thông thường nhất được hình thành khi ánh sáng Mặt trời chiếu qua các hạt mưa. Các giọt mưa này có tác dụng giống như lăng kính và tán xạ ánh sáng Mặt trời thành quang phổ màu sắc quen thuộc: đỏ, cam, vàng, xanh lục, xanh lam, chàm, tím.

Cầu vồng có hình tròn do có liên quan đến đặc tính hình học khi nhìn chúng. Bạn thấy một cái cầu vồng khi Mặt trời ở phía sau lưng bạn và các hạt mưa thì ở trong các đám mây phía trước mặt bạn. Các tia sáng đi qua trên đầu bạn từ phía sau, chiếu vào các hạt mưa, bị tán xạ thành màu sắc, phản xạ ra phía sau các hạt mưa rồi đi vào mắt bạn.

Mắt phải tiếp nhận các tia sáng chiếu tới từ hạt mưa theo một góc cụ thể để có thể nhận được màu sắc. Một cầu vồng nhìn được chỉ được hình thành nếu các hạt mưa nằm đúng vị trí, nhờ đó sẽ có một góc nhất định giữa Mặt trời, giọt mưa và mắt bạn. Các góc này phải là góc cố định và các đặc tính hình học giữ cho góc này không đổi có liên quan tới một đường tròn.

Bạn chỉ có thể nhìn thấy một phần của đường tròn này nằm phía trên của đường chân trời. Nếu bạn tưởng tượng phần còn lại của đường tròn nằm ở đâu, bạn sẽ thấy là bạn có thể vẽ một đường thẳng từ Mặt trời xuyên qua đầu bạn đến điểm giữa của hình tròn, mà một phần của nó chính là cầu vồng.

Điều này nghe có vẻ thi vị, nhưng về mặt khoa học, không có hai người nào nhìn thấy cùng một cầu vồng. Nếu ba người cùng nhìn vào cầu vồng, mỗi người đều ở một góc đúng để nhìn thấy cầu vồng đó. Đôi khi người ta còn nhìn thấy một cầu vồng thứ hai bên ngoài cầu vồng thứ nhất, một vòng tròn lớn hơn. Màu sắc ở cầu vồng thứ hai này sắp xếp ngược lại, rất mờ ảo một cách khá đặc trưng.

Điều này xảy ra chính là ánh sáng đi cùng theo một con đường, nhưng tia sáng được phản xạ lại hai lần trong giọt mưa. Hai lần phản xạ đem lại hai hiệu quả: trật tự màu sắc bị lật ngược và trong mỗi lần phản xạ ánh sáng bị yếu đi, phân tán ra khỏi hạt mưa, làm cho cầu vồng thứ hai mờ ảo và ít khi được nhìn thấy.

Để tự kiểm chứng, vào lúc thời tiết ấm, bạn có thể tự tạo ra một cầu vồng bằng ống tưới nước để sao cho nước phun ra thật đẹp và Mặt trời nằm đúng ở phía sau lưng bạn.

Màu xanh lơ của bầu trời, các nhà vật lý giải thích, là do các tia sáng xanh bị bẻ cong đi nhiều hơn tia sáng đỏ. Nhưng sự cong thêm này – còn gọi là hiện tượng tán xạ - cũng mạnh không kém ở các tia tím, vậy tại sao bầu trời không phải là màu tía!

Câu trả lời, được giải thích đó là do mắt của người quan sát.

Ánh sáng trắng được tạo thành từ tất cả các màu trong cầu vồng. Khi ánh sáng Mặt trời đi vào bầu trời khí quyển Trái đất, gặp phải các phân tử nhỏ nitơ và ôxy trên bầu trời, nó bị tán xạ, hoặc khúc xạ. Các tia sáng có bước sóng ngắn nhất (xanh và tím) bị tán xạ mạnh hơn các tia sáng có bước sóng dài (đỏ và vàng). Vì thế, khi chúng ta nhìn theo một hướng trên bầu trời, chúng ta nhìn thấy những bước sóng bị bẻ cong nhiều nhất, thường là cuối dải màu xanh.

Cách lý giải truyền thống về bầu trời xanh là ánh sáng Mặt trời bị tán xạ - các bước sóng ngắn hơn thì tán xạ mạnh hơn các tia sóng dài. Song thực tế, một nửa lời giải thích thường bị bỏ qua: đó là bằng cách nào măt chúng ta nhận được phổ này.

Mắt người nhìn được màu sắc là nhờ vào 3 loại tế bào hình nón trên võng mạc. Mỗi loại cảm nhận tương ứng với một loại ánh sáng có bước sóng khác nhau: dài, vừa và ngắn. “Bạn sẽ cần cả ba loại tế bào này mới nhìn màu chính xác được”.

Khi một bước sóng ánh sáng đi đến mắt, tế bào hình nón sẽ gửi một tín hiệu tới não. Nếu ánh sáng xanh dương với các gợn sóng ngắn, tế bào nón sẽ phát tín hiệu để não nhìn ra màu xanh. Nếu là sóng đỏ với các bước sóng dài, não sẽ nhìn thấy màu “đỏ”.

Tuy nhiên cả ba loại tế bào nón trên đếu nhạy cảm trên một khoảng rộng, có chỗ chồng chập lên nhau, điều đó có nghĩa là hai phổ khác nhau có thể gây ra cùng một phản ứng ở một nhóm các tế bào nón. Chẳng hạn nếu một sóng đỏ và sóng xanh lục đi vào mắt cùng lúc, các tế bào nón khác nhau sẽ gửi một tín hiệu mà não dịch ra là màu vàng.

Màu cầu vồng đa sắc của bầu trời khi đi vào mắt người sẽ được cảm nhận tương tự như sự chồng chập của ánh sáng xanh dương “nguyên chất” với ánh sáng trắng. Và đó là lý do vì sao bầu trời xanh lơ - hoặc gần như vậy.

Mắt của bạn không thể phân biệt sự khác nhau giữa phổ tổng hợp xanh dương – tím với hỗn hợp của ánh sáng xanh dương nguyên chất và ánh sáng trắng.

Trong mắt các loài động vật khác, màu của bầu trời lại khác hẳn. Trừ người và một số loài linh trưởng, hầu hết động vật chỉ có hai loại tế bào hình nón thay vì ba. Ong mật và một số loài chim nhìn ở bước sóng cực tím - loại bước sóng vô hình trước con người.

Tại sao con người không bị văng ra khỏi Trái đất, khi Trái đất quay?

Khi xoáy nhanh cái ô che mưa, những giọt nước mưa sẽ từ xung quanh ô văng ra. Trái đất quay nên tại Hà Nội mọi vật cũng quay với vận tốc 1.500 km / giờ hay 430 km / giây.

Nhưng chẳng những mọi vật không bị văng ra mà cho dù có nhảy lên cao vẫn bị rơi xuống mặt đất ngay. Sức hút của Trái đất là nguyên nhân làm cho người và các vật xung quanh không thể văng ra khỏi Trái đất. Vật thể muốn thoát khỏi sức hút của Trái đất để bay đi thì cần phải đạt được tốc độ 8 km / giây. Phải phóng tên lửa với tốc độ gần 8 km / giây thì tên lửa không bị rơi tại mặt đât mà chuyển động theo quỹ đạo vòng tròn quanh Trái đất. Vì vậy muốn phóng vệ tinh nhân tạo hay con tầu vũ trụ phải có tên lửa đẩy đạt được tốc độ tối thiểu 8 km / giây thì vệ tinh con tàu mới chuyển động quanh Trái đất. Cho nên người ta gọi tốc độ gần 8 km / giâu là tốc độ vũ trụ cấp 1.

Làm thế nào để bay khỏi Trái đất?

Khi bạn đá quả bóng hay bắn viên đạn lên trời, dù cao đến đâu, rồi chúng cũng rơi xuống đất. Tại sao chúng không lên cao mãi và “đi luôn” nhỉ? Đơn giản là tất cả các vật thể quanh Trái đất đều không thể “chạy trốn” khỏi sức hút của nó?

Vậy mà các vệ tinh nhân tạo và phi thuyền không gian vẫn có thể bay quanh Trái đất rất nhiều ngày mà không bị rơi?

Muốn giải thích điều này, trước tiên chúng ta hãy làm một thí nghiệm đơn giản: Buộc một vật nặng vào đầu dây, cầm chắc đầu kia sợi dây và quay mạnh. Tay bạn sẽ cảm thấy có một lực kéo căng ra các phía. Tốc độ quay càng nhanh, lực kéo đi ra càng mạnh. Lực kéo đó gọi là lực ly tâm. Một lực khác của sợi dây giữ chặt vật nặng và bắt nó quay tròn, gọi là lực hướng tâm. Lực ly tâm và lực hướng tâm tuy ngược nhau nhưng cân bằng và tác động vào hai vật thể (sợi dây và vật nặng). Mọi vật khi chuyển động tròn đều bị tác động của lực hướng tâm.

11,2 km / giây mới thắng sức hút Trái đất

Khi bay, vệ tinh nhân tạo cũng chịu tác dụng của lực hướng tâm cần thiết không đủ lớn, thì sức hút này không những buộc vệ tinh nhân tạo phải bay quanh mà còn kéo nó trở lại Trái đất.

Chỉ khi vệ tinh nhân tạo bay với tốc độ cực lớn, đến mức lực hướng tâm hoàn toàn dùng vào chuyển động tròn của vệ tinh thì nó mới không bị rơi. Theo tính toán khoa học, để khả năng này không xảy ra, vệ tinh nhân tạo phải đạt tốc độ 7,8 km / giây và phải bay theo hướng ném văng ra khỏi mặt nước. Tốc độ này được gọi là “tốc độ vũ trụ 1”.

Tuy vậy, ngay cả ở tốc độ này, do gặp phải lớp không khí mỏng ngoài Trái đất, vệ tinh sẽ chuyển động chậm dần và cuối cùng rơi vào tầng khí quyển đậm đặc, cọ sát nóng lên và bốc cháy.

Để khắc phục hiện tượng đó và “thoát ly” khỏi Trái đất, vệ tinh phải đạt tốc độ 11,2 km / giây, khi đó nó sẽ trở thành vệ tinh nhân tạo. Tốc độ này còn gọi là “tốc độ thoát ly” hoặc “tốc độ vũ trụ 2”.

Nếu muốn bay tới các hành tinh khác, vệ tinh cần đạt tốc độ 16,7 km/giây. Tốc độ này là “tốc độ vũ trụ 3”.

Càng lên cao, lực Trái đất hút các vật càng giảm, vì thế, chúng càng nhẹ đi. Nếu vượt ra khỏi bầu khí quyển của Trái đất, trọng lượng của vật sẽ bằng 0. Suy ngược ra, bạn có thể cho rằng càng vào sâu trong lòng đất, vật càng nặng hơn. Chú ý nhé, điều này hoàn toàn là ngộ nhận!

Trái đất hút những vật thể bên ngoài y như toàn bộ khối lượng của nó tập trung ở tâm. Theo định luật vạn vật hấp dẫn, lực hút giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, càng lên cao, lực hút của Trái đất lên các vật càng yếu đi.

Nếu đưa quả cân 1 kg lên độ cao 6.400 km, tức là dời nó ra xa tâm Trái đất gấp hai lần bán kính Trái đất, thì lực hút sẽ giảm đi 2 mũ 2 lần, tức là 4 lần, và quả cân treo vào cân lò xo sẽ chỉ nặng cả thảy 250 gram, chứ không phải 1 kg. Nếu đem quả cân đi xa mặt đất 12.800 km, tức là xa tâm Trái đất gấp 3 lần, thì lực hút giảm đi 9 lần, quả cân 1kg lúc này chỉ còn nặng 111 g…

Từ tính toán trên, tất bạn sẽ nảy ra ý kiến cho rằng khi đưa quả cân vào sâu trong lòng Trái đất, tức là khi đưa vật tiến về tâm, thì ta phải thấy sức hút tăng hơn, hay khi đó quả cân nặng hơn. Song, thực tế, vật thể không tăng trọng lượng khi đưa vào sâu trong lòng Trái đất, mà ngược lại, nhẹ đi.

Sở dĩ như thế là vì bây giờ vật thể không còn chịu sức hút từ một phía nữa, mà là từ nhiều phía trong lòng đất (dưới, trái, phải…). Rút cục, các lực hút của quả cầu có bán kính bằng khoảng cách từ tâm Trái đất đến chỗ đặt đồ vật là có giá trị. Vì vậy, càng đi sâu vào lòng Trái đất thì trọng lượng của vật càng giảm nhanh. Khi tới tâm Trái đất, vật trở thành không trọng lượng.

Như thế, ở trên mặt đất, vật sẽ nặng hơn cả (1)

(1) Tình hình xảy ra đúng như thế nếu Trái đất hoàn toàn đồng nhất về khối lượng riêng. Nhưng trên thực tế, khối lượng riêng của Trái đất tăng lên khi vào gần tâm: Vì vậy, khi vào sâu trong lòng Trái đất thì thoạt đầu trọng lực tăng lên một khoảng nào đó, rồi sau đó mới bắt đầu giảm.

Mỗi giây, Trái đất vượt được chặng đường tới 30 km quanh Mặt trời. Đó là chưa kể tới việc Trái đất tự quay quanh mình với tốc độ ở đường xích đạo là 465 mét / giây. Vậy mà có vẻ như Trái đất đang đứng yên, trong khi chỉ cần ngồi trên xe, bạn sẽ thấy xe lao đi nhanh chóng mặt.

Trở lại với một tình huống thường gặp: Khi đi thuyền trên sông, bạn sẽ thấy thuyền lướt rất nhanh, cây cối và mọi vật hai bên bờ cứ trôi qua vùn vụt. Nhưng khi bạn đi tàu thuỷ trên biển rộng, trước mắt bạn là trời biển xanh biếc một màu, những con chim hải âu trông xa như một đốm trắng lơ lửng trên không trung, lúc đó, bạn sẽ cảm thấy tàu thuỷ đi quá chậm, mặc dù tốc độ của nó hơn hẳn tốc độ của thuyền trên sông. Vấn đề chính là ở chỗ đó.

Khi đi thuyền, cây cối hai bên bờ sông không di chuyển mà chính là thuyền di chuyển. Nếu cây cối ven bờ lao đi càng nhanh, chứng tỏ tốc độ của thuyền càng lớn. Nhưng trên biển rộng không có gì làm mốc để ta thấy tàu đang đi nhanh. Bởi thế bạn thấy nó lướt đi rất chậm, thậm chí có lúc đứng yên.

Trái đất như một chiếc tàu khổng lồ trong không gian. Nếu bên cạnh quỹ đạo của nó cũng có những vật mốc như cây cối bên bờ sông, chúng ta sẽ dễ dàng nhận thấy Trái đất đang chuyển động. Nhưng ở gần Trái đất, tiếc thay, lại không có vật gì làm chuẩn. Chỉ có những vì sao xa tít tắp giúp ta thấy được Trái đất thay đổi vị trí theo ngày, tháng mà thôi. Các vì sao này ở quá xa, nên trong một thời gian ngắn mấy phút, mấy giây, chúng ta rất khó cảm nhận thấy Trái đất đang chuyển dịch.

Còn về việc Trái đất tự quay quanh nó với tốc độ khá nhanh, chúng ta và mọi vật ở trên đó cũng đang quay với cùng một tốc độ, bởi vậy chúng ta không cảm nhận được chuyển động này. Nhưng các bạn chớ quên rằng, hàng ngày, chúng ta nhìn thấy Mặt trời, Mặt trăng và các vì sao mọc đằng Đông và lặn đằng Tây, đó chính là kết quả của việc Trái đất tự quay quanh mình nó.

Người ta thường dựa vào đo nhiệt độ ở giếng sâu để đo nhiệt độ dưới mặt đất, cứ giếng sâu thêm 100 m thì nhiệt độ tăng thêm 3 độ C. Người ta gọi đó là thang địa nhiệt. Nếu tính theo công thức oC / 100m hoặc oC / 10m thì ta sẽ tính được nhiệt độ trung tâm Trái đất phải gần 200.000 độ C. Thế nhưng nhiệt độ thực tế ở trung tâm Trái đất chỉ khoảng 300 đến 4.500 độ C.

Nhiệt độ Trái đất là do các nguyên tố phóng xạ cấu tạo nên Trái đất gây nên, nhiệt độ Trái đất do các tầng nham thạch nóng chảy mang lên Trái đất.

Nhiệt độ Trái đất tán xạ ra ngoài mặt tính theo 1 cm2 đơn vị PPm (l/triệu) trên 1 cm3/ gy và nhiệt lượng tán xạ bình quân trên toàn bề mặt Trái đất là 1,4. Ở những nơi có núi lửa hoặc suối nước nóng ở đáy biển cũng chỉ trên dưới 3.

Nhưng do Trái đất hấp thụ nhiệt từ Mặt trời nên nhiệt độ xung quanh bề mặt Trái đất được duy trì. Nếu tính lượng nhiệt cân bằng mà bề mặt Trái đất hấp thụ từ Mặt trời và lượng nhiệt mà Trái đất bức xạ ra ngoài biểu thị theo đơn vị vừa nên trên ta sẽ có con số bình quân vượt quá 8.000. Từ đó có thể thấy được nhiệt lượng do Trái đất bức xạ so với lượng nhiệt mà Trái đất hấp thụ từ Mặt trời là vô cùng bé.

Núi lửa là thủ phạm gây nên hiện tượng El Nino?

Trong mấy năm vừa qua, hiện tượng El Nino đã gây ra xáo trộn nghiêm trọng đối với khí hật Trái đất. Mới đây, giới khoa học Mỹ đã tìm ra thủ phạm chính gây nên El Nino: núi lửa.

Các nhà khoa học đã quan sát các “chỉ số địa chất” - bụi trên lõi băng của 2 cực, vòng cây và sự phát triển của san hô - rồi đem so sánh với các đợt phun trào núi lửa lớn từ năm 1649 trở lại đây. Họ nhận thấy rằng, hoạt động núi lửa dữ dội ở các vùng nhiệt đới sẽ kéo theo những đợt biến đổi khí hậu lớn, giống như El Nino, trong nhiều năm liền. Mỗi khi núi lửa phun trào, có nhiều khả năng là El Nino sẽ xuất hiện vào mùa Đông năm đấy.

El Nino xảy ra theo chu kỳ từ 3 đến 11 năm, khi nhiệt độ mặt nước biển tại khu vực phía Tây Thái Bình Dương trở nên ấm hơn so với bình thường. Gió mậy dịch thổi từ Đông sang Tây tắt hắn, khiến cho dòng nước ở khu vực này ấm lên. Hậu quả của El Nino thật kinh khủng, ảnh hưởng đến toàn bộ nam bán cầu: lở tuyết và lở đất ở Nam Mỹ, hạn hán ở Nam Phi, lốc xoáy nhẹ ở Đại Tây Dương và cháy rừng ở Indonesia. Ngoài ra, nó còn làm cho mùa màng thất bát, cản trở đường di cư của cá, gây thiệt hại nghiêm trọng đến đời sống con người.

Núi lửa phun trào sẽ thổi một lớp bụi mỏng lên tầng bình lưu: chúng sẽ lơ lửng ở đấy, che bớt ánh năng Mặt trời, khiến cho nhiệt độ Trái đất giảm xuống một chút. Tuy vậy, khu vực Thái Bình Dương lại ấm lên do dòng nước ấm từ các nơi đổ về. Sự biến đổi về nhiệt độ nói trên đủ để gây nên một đợt El Nino. El Nino thường kéo dài suốt 3 năm liền sau khi núi lửa phun trào dữ dội.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng đưa ra lời cảnh báo: núi lửa không phải là thủ phạm duy nhất gây nên hiện tượng El Nino. Khí hậu toàn cầu ấm lên còn do chính bàn tay con người. Chúng ta đốt cháy nhiên liệu khoáng và thải ra khí nhà kính. Vì vậy, chúng ta cần phải giữ cho môi trường trong sạch, để không “đổ thêm dầu vào lửa” khi chưa có cách nào kiểm soát được núi lửa phun trào.

Thời gian Trái đất tự quay một vòng là 23 giờ 56 phút, nhưng một ngày trên Trái đất lại có tới 24 giờ. Đây chẳng phải là mâu thuẫn sao?

Một ngày trong cuộc sống thường nhật của chúng ta, chính là thời gian luân chuyển ngày đêm một lần. Dùng tiêu chẩn gì để tính một cách chính xác nhất sự dài ngắn của một ngày?

Các nhà thiên văn học lựa chọn Mặt trời qua tuyền Tí Ngọ (đường nam bắc), cũng chính là khi Mặt trời đạt đến vị trí cao nhất so với mặt đất làm tiêu chuẩn tính thời gian. Thời gian giữa lần này Mặt trời đi qua tuyến tí ngọ và lần tiếp theo đi qua cũng một điểm trên tuyến Tí Ngọ chính là một ngày, thời gian trung gian cần thiết là 24 giờ.

Nếu Trái đất chỉ tự quay mà không quay xung quanh các thiên thể, như vậy, do sự tự quay của Trái đất, thời gian Mặt trời đi qua tuyến Tí Ngọ hai lần, chính là thời gian Trái đất tự quay một vòng.

Trên thực tế, khi Trái đất tự quay cũng đồng thời quay xung quanh Mặt trời. Sau khi Trái đất tự quay một vòng, do nguyên nhân của việc quay xung quanh thiên thể, Trái đất sẽ không ở chỗ cũ nữa, mà di chuyển từ điểm thứ nhất đế điểm thứ hai trên bản đồ. Điểm mà lần đầu tiên hướng về phía Mặt trời, sau khi Trái đất tự quay một vòng vẫn chưa hướng về phía Mặt trời lần tiếp theo (mũi tên màu đen trên bản đồ để chỉ hướng), cần phải đợi Trái đất quay thêm một góc độ nhỏ nữa mới hướng về phía Mặt trời. (Mũi tên màu xám trên bản đồ chỉ phương hướng). Thời gian Trái đất tự quay quanh góc độ này, cần khoảng 4 phút.

Trong thời gian hai lần Mặt trời đi qua tuyến Tí Ngọ, thực tế Trái đất chỉ quay được hơn một vòng một chút. Quãng thời gian này mới là một ngày – 24 giờ, trong cuộc sống của chúng ta.

Như vậy, sau khi Trái đất quay một vòng xung quanh Mặt trời, thì thực tế số vòng Trái đất tự quay nhiều hơn số ngày trong một năm là một lần.