Thứ Tư, 26 tháng 2, 2014

Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt

Dưới cái nắng chói chang của ngày hè, những người nông dân Thái Bình đang nhanh tay gặt lúa. Tiếng cười nói, tiếng máy tuốt lúa rộn ràng khắp đồng quê đang vào mùa thu hoạch.
Mùa gặt tạo nên một bức tranh muôn màu sắc về các làng quê thật yên bình và giản dị.
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt

Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Quê lúa Thái Bình vào mùa gặt
Phan Ngọc Quang

Thứ Ba, 18 tháng 2, 2014

Ý nghĩa các thông số cơ bản trong vật liệu Vray P1

Diffuse

Diffuse
Đây là màu sắc của bề mặt vật thể, phản xạ và khúc xạ màu sắc có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện hình ảnh của màu sắc này. Điều này rất quan trọng bởi vì bạn phải hiểu rằng không có vật thể nào trong thế giới thực là màu trắng tinh khiết RGB (25.255.255) hay là màu đen RGB (0,0,0). Khi tạo ra một loại vật liệu màu trắng hoặc đen, hãy thiết lập các giá trị màu trắng RGB (245.245.245) / đen RGB (2,2,2). Nếu bạn làm cho một vật thể là màu đen hoặc trắng tinh khiết , bạn sẽ nhận thấy rằng sẽ không có sự tương phản màu sắc của vật thể.


Roughness
Được sử dụng để mô phỏng độ nhám bề mặt bằng cách kiểm soát cách bề mặt phản chiếu thông qua ánh sáng trực tiếp.

Reflection

Reflect
Đây là chỉ số phản ánh sự phản xạ ánh sáng ở vật thể. Trắng RGB (255.255.255) là phản xạ hoàn toàn ( như gương ) và màu đen RGB (0,0,0) là không phản xạ. Bằng cách sử dụng màu sắc thay vì màu đên hoặc trắng, bạn sẽ nhận được phản xạ màu. Bạn thường sẽ sử dụng một giá trị màu nào đó để xác định sức mạnh phản xạ và không có giá trị đúng hay sai, do đó bạn sẽ phải có sự suy luận tốt nhất . Tuy nhiên, hình sau đây có thể được sử dụng như một tài liệu hướng dẫn.
Kim loại
Nhôm bóng tinh khiết, 80 - 87%
Nhôm mờ, 80 - 87%
Nhôm bóng, 65 - 75%
Nhôm Matte, 55 - 75%
Nhôm sơn, 55 - 65%
Chrome bóng, 60 - 70%
Thép, 25 - 30%
Đồng đánh bóng , 60 - 70%
Đồng thau đánh bóng , 70 - 75%

Các vật liệu khác
gỗ sồi sáng (bóng), 25 - 35%
gỗ sồi tối (bóng), 10 - 15%
Gỗ Ván, 25 - 40%
Giấy trắng, 70 - 80%
Granite, 20 - 25%
Đá vôi, 35 - 55%
Đá bóng (Tùy thuộc vào màu sắc), 30 - 70%
Ánh sáng bằng vữa, 40 - 45%
Tường vữa tối (Rough), 15 - 25%
Bê tông (Rough), 20 - 30%
Gạch mới, 10 - 15%
Gạch trắng, 75 - 80%
Thủy tinh, 5 - 10%
Men trắng, 65 - 75%
Sơn mài, trắng 80 - 85%
Gương bạc, 80 - 88%
Gương đánh bóng, 92 - 95%

Màu sắc cũng ảnh hưởng đến cường độ phản chiếu. Màu trắng phản chiếu toàn bộ quang phổ màu trong khi màu đen hấp thụ tất cả màu sắc.

White, 75 - 85%
Ánh sáng màu xám, 40 - 60%
Trung màu xám, 25 - 35%
Tối màu xám, 10 - 15%
Ánh sáng màu xanh, 40 - 50%
Màu xanh đậm, 15 - 20%
Ánh sáng màu xanh lá cây, 45 - 55%
Màu xanh đậm, 15 - 20%
Ánh sáng màu vàng, 60 - 70%
Màu nâu , 20 - 30%
Ánh sáng đỏ, 45 - 55%
Đỏ thẫm, 15 - 20%
Màu đen, 2 - 5%

Fresnel reflections
Hầu hết các vật liệu trừ kim loại có một sự phản xạ Fresnel, làm cho sự phản xạ mạnh mẽ ở góc bên cạnh nhưng yếu khi nhìn ở phía trực diện. Một ví dụ tốt về điều này sẽ được xem xét tại một màn hình vi tính . Nếu bạn vị trí của mình bên của màn hình và nhìn vào kính, bạn rõ ràng sẽ thấy một sự phản xạ của môi trường, nhưng nếu bạn vị trí của mình trực tiếp ở phía trước bạn sẽ nhận thấy rằng phản xạ giảm.


Phản xạ Fresnel lần đầu tiên được nghiên cứu bởi nhà vật lí người Pháp Augustin-Jean Fresnel (1788-1827). Fresnel đã nghiên cứu hành vi của ánh sáng và làm thế nào nó đã được lan truyền bởi các đối tượng khác nhau.

Fresnel IOR

IOR là viết tắt của chỉ số khúc xạ và được sử dụng để đo lường làm thế nào ánh sáng khúc xạ qua một bề mặt tương đối so với góc nhìn, hơi khó hiểu một chút, nhưng bạn hãy đọc tiếp. Đặt một thanh gỗ trong một bể nước, chú ý làm thế nào thanh uốn cong bên dưới bề mặt nước? Khi ánh sáng đi qua bề mặt nước, nó thay đổi tốc độ và uốn cong.
IOR cũng có thể được sử dụng để đo lường sự phản chiếu và ánh sáng phản chiếu một bề mặt tương đối so với góc nhìn và mặc dù được tính toán theo một cách hơi khác nhau, chúng thường tỷ lệ thuận. Do đó, cùng một giá trị IOR cho cả hai giá trị phản xạ và khúc xạ. Đây là lý do tại sao mặc định nó thường khóa chỉ IOR . Một công thức được gọi là định luật Snell được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa góc tới và khúc xạ trong đó cung cấp cho bạn các chỉ số IOR.

Bạn có thể tìm thấy bảng IOR nhiều trên internet và tất cả họ đều cung cấp cho các giá trị khác nhau đối với vật liệu trong thế giới thực. Sự thật là không có giá trị thực tế, nó phụ thuộc hoàn toàn vào chất liệu và đặc điểm của nó chẳng hạn như bụi bẩn, trầy xước rỉ sét . Nhưng nếu bạn cần một giá trị dưới đây là một vài ví dụ phổ biến dành cho bạn.

Nước 1,333
Kính 1,5 - 1,6
Viên kim cương 2,13
Hợp chất vật liệu như gỗ, đá, bê tông ... 3 - 4
Nhựa 5 - 8

Nếu IOR của 1 được sử dụng, sau đó ánh sáng phản chiếu / đi / qua bề mặt mà không thay đổi hướng, có nghĩa là nó có mật độ giống như không khí. Vật liệu như kính cho phép ánh sáng đi qua, mà còn có phản xạ. Tỷ lệ giữa phản xạ và khúc xạ phụ thuộc vào góc nhìn.
Bạn có thể kiểm soát sự phản xạ Fresnel bằng cách sử dụng một bản đồ falloff. Tuy nhiên, phương pháp này được biết đến sẽ bị render chậm hơn so với việc chỉnh thông số Fresnel.


Một bản đồ falloff sẽ tạo ra một quá trình chuyển đổi giữa màu sắc phía trước và màu sắc bên (phía trước mặc định là màu đen, hai bên là màu trắng). Nó sẽ sử dụng các loại falloff để xác định loại phản xạ. Với Fresnel được lựa chọn, các màu đen sẽ được bố trí trên góc độ và nó sẽ chuyển sang màu trắng khi nó trở thành một góc nhìn bên cạnh. Bạn có thể thay đổi falloff bằng cách điều chỉnh giá trị IOR, hoặc bằng cách điều chỉnh đường cong đầu ra, hoặc cả hai.

Highlight glossiness (Cao quang)
Những điểm nổi bật ở thế giới thực là phản xạ của nguồn ánh sáng và các đối tượng xung quanh. Trong đồ họa máy tính, có hai phương pháp khác nhau để tính toán hiệu quả của việc tương tự. Đầu tiên là làm cho không có sự phân biệt giữa ánh sáng và các đối tượng. Thứ hai là điều chỉnh thông số riêng cho các đối tượng đèn.

Theo mặc định Highlight glossiness bị khóa bởi vì trong thế giới thực, sẽ không có sự khác biệt. Highlight glossiness được biết đến như là gương. Nó có sự phản xạ của một ánh sáng trực tiếp và thêm nó vào bề mặt vật liệu

3ds Max Scanline render tính toán phản xạ theo cách này, và mặc dù cách này không thực tế nhưng nó vẫn còn ưa chuộng bởi một số lý do nghệ thuật.

Reflection glossiness
Giá trị là 1,0 có nghĩa là sự phản xạ gương rõ, giá trị thấp hơn có nghĩa là sự phản xạ mờ hơn. Càng mờ phản xạ càng mất thời gian tính toán.

Subdivs
Kiểm soát chất lượng của  Highlight glossiness . Nếu chỉ số của Subdivs là quá thấp kết quả phản xạ sẽ bị nhiễu.

Use interpolation
Bạn có thể sử dụng công cụ để lưu lại thông số glossiness và tăng tốc độ dựng hình.

Dim distance
Bạn có thể thiết lập khoảng cách tối đa của một tia phản xạ . Ví dụ, nếu bạn thiết lập  là 100mm, bên ngoài bán kính 100mm sẽ không được phản xạ.

Dim fall off
Thiết lập bán kính cho Dim distance

Max depth
Điều khiển số lần một tia sáng có thể phản xạ.Max depth bằng  1 có nghĩa là chỉ có 1 sự phản xạ  xảy ra trên bề mặt và Max depth bằng 2 có nghĩa là 2 sự phản xạ xảy ra trên bề mặt. Max depth càng cao càng làm tăng thời gian render.

Exit color

Khi đã đạt Max depth , ánh sáng sẽ dừng lại với màu mà bạn thiết lập. Ví dụ , bạn sẽ thiết lập màu xanh lá cây cho một chai thủy tinh .

Nguồn : mintivz

Chủ Nhật, 16 tháng 2, 2014

Tìm hiểu kỹ thuật xây dựng tháp cổ Chăm Pa tại miền trung Việt Nam

Ðối với các tháp Chăm, kỹ thuật xây dựng tháp thực chất là sự kết hợp hài hòa, chặt chẽ của công nghệ xây dựng và điêu khắc. Mà biểu hiện vật chất của nó chính là tỷ lệ kiến trúc và nghệ thuật kết hợp kiến trúc với các dạng điêu khắc trang trí, đặc biệt là kỹ thuật xây dựng không mạch vữa. Qua đó nó thể hiện giá trị phi vật thể là nội dung thờ tự, tâm linh và cao hơn là ý nghĩa triết học của các đền tháp Chăm.



Theo đó, việc nghiên cứu xác định được đúng kỹ thuật xây dựng tháp Chăm của người Chăm xưa sẽ giúp cho việc trùng tu được chuẩn xác, đưa ra được những phương tiện và phương pháp để bảo tồn trùng tu được tối đa các giá trị chân xác của di tích. Phương pháp tu bổ đó vừa đảm bảo được tính nguyên gốc, chính xác, phù hợp, cụ thể cho mỗi tháp và từng bộ phận chi tiết của các tháp Chăm. Ðồng thời qua đó có thể mở ra hướng trong nghiên cứu, tìm ra phương pháp xây mới có nhiều ưu điểm hơn phục vụ cho ngành xây dựng, thay thế cho lối xây bằng vữa xi măng + cát hoặc vôi + cát  như hiện nay cũng như lý giải những ẩn số xung quanh các vấn đề như kỹ thuật, triết học, tâm linh... của người Chăm xưa. Ðiều này nhằm góp phần cho công cuộc trùng tu và phát huy các giá trị tại Mỹ Sơn nói riêng và các tháp có giá trị tại miền Trung nói chung.


Như chúng ta đã biết, trong công tác trùng tu, đối với các tháp Chăm, yêu cầu bắt buộc của việc trùng tu ngoài nhiệm vụ hàng đầu là tu sửa  khẩn cấp để bảo tồn kịp thời di tích và giá trị lịch sử của công trình cổ, còn đòi hỏi phải xây gạch theo kiểu cổ truyền của người Chăm xưa, tức là kỹ thuật thế nào đó để kết dính các viên gạch lại với nhau. Ngoài yêu cầu của độ bền vững ra, không còn để lộ khe hở, cũng như không để lộ cho thấy mạch hồ vữa của chất kết dinh (nếu có). Như thế, ngôi đền tháp sau khi phục chế mới không có sự khác biệt và giữ được nét đặc thù của tháp Chăm, đồng thời giữ được nét thẩm mỹ của màu sắc và hoa văn điêu khắc trên mặt tường ngôi tháp. Trên cơ sở đó, nhiều giả thuyết về kỹ thuật xây cất các ngôi tháp cổ của người Chăm xưa đã được đưa ra. Tuy nhiên một số luận cứ trong các giả thiết đó vẫn còn chưa rõ ràng và còn nhiều tranh cãi, mâu thuẫn làm vấn đề chưa ngã ngũ và đi đến tiếng nói chung. Vì vậy, qua nghiên cứu phân tích các thành phần hóa lý cũng như dấu tích còn lại trên bề mặt các Tháp cổ, cá nhân tôi và Cha là nhà nghiên cứu văn hóa Chămpa - Hồ Xuân Em (đã mất) đưa ra một giả thuyết riêng. Giả thuyết có thể còn nhiều vấn đề cần tranh cãi và kiểm chứng, nhưng tôi cũng xin mạnh dạn đưa ra để cùng trao đổi nhằm góp phần vào tiếng nói chung trong công việc nghiên cứu và trùng tu các tháp.



Người Chăm xưa xây Tháp bằng gạch mộc chưa nung, tức là dùng những viên gạch còn sống, trong đó có chứa một ít cát (khoảng 10% - đây có thể là do nguồn đất sét làm gạch đặc thù hoặc cũng có thể do người ta pha vào khi làm gạch) nhúng nước rồi xát và ép chặt vào nhau để kết dính (điều này đã tạo nên một lớp vữa “giả tạo”. Thành ra cách xây này không vữa mà như là có vữa) rồi nung toàn khối. Trong đó, người Chăm xưa đã nghĩ tới phương pháp xây tháp theo nguyên tắc tạo ra một tổng thể đồng chất với bề dày tường lớn để có được lực liên kết bền vững nhất, đồng thời dễ dàng tạo ra được những tác phẩm điêu khắc có đường nét mỹ thuật cao. Nhưng vì đất sét là vật liệu lâu khô, lại phải nung qua lửa, đòi hỏi độ ẩm phải còn 20% trước khi nung nên người Chăm không thể đổ đất sét lỏng như hiện nay ta đổ bêtông mà trước tiên phải làm nên những viên gạch mộc, phơi qua vài ngày để gạch se lại, sau đó nhúng nước, xát và ép để viên này dính sát với viên kia, chồng lên và so le mí với nhau. Khi ngôi tháp xây xong thì toàn bộ ngôi tháp, nền và móng đã trở thành một tổng thể đất sét đồng chất (ngoại trừ một ít lanh tô hoặc trụ đá phải dùng trong kỹ thuật xây và có thể được xử dụng để gia cường sau khi xây). Tổng thể đất sét này được nung chín, tất nhiên sẽ có độ bền vững hơn là xây bằng gạch đã nung trước với hồ vữa, là 2 chất liệu khác nhau. Và cách xây và nung tháp của người Chiêm Thành thì bắt buộc phải “xây từ dưới lên trên và nung từ trên xuống dưới” nhằm tránh cho tháp khỏi bị đổ vì xây bằng gạch mộc.



Phần đỉnh tháp luôn luôn được xây nhỏ hơn phần đế và thân tháp để trọng tâm khó đổ ra ngoài. Vì vậy người Chăm xưa phải xây tường tháp rất dày từ 1m đến gần 2m. Cùng với việc xây từng đoạn xong để trong một ít thời gian cho gạch se cứng lại thì những yếu tố này góp phần làm giảm tải trọng bản thân của tháp lên các viên gạch. Xây tháp tới đâu thì đổ đầy đất ở trong lẫn ngoài lên tới đó, ngang với mặt tường đang xây, ém đất thật chặt để giữ tháp cho vững đồng thời để người thợ có điều kiện làm việc dễ dàng trong lúc xây và chạm khắc. Ðó cũng chính là một loại, vừa giàn giáo, vừa cốp pha (Scaffold and framework) trong ngành xây dựng, nhưng ngày nay thì người ta làm bằng gỗ và sắt. Sau đó thực hiện việc điêu khắc, trang trí trên gạch còn mềm ướt của Tháp. Xây tới đâu thì chạm khắc, trang trí tới đó. Có một điều, khi xây tháp phải đổ đất ở trong và ngoài ngôi tháp để giữ  tháp cho vững, đồng thời làm phương tiện cho người thợ xây ngồi làm việc và lên xuống, ví dụ muốn xây một ngôi tháp có chiều cao 20m thì phải có diện tích mặt bằng để làm việc với đường kính là 30m, một ngôi tháp có chiều cao 10m thì phải có diện tích mặt bằng với đường kính 15m (vào khoảng 2/3 chiều cao), do đó nó có nhược điểm là ở những khu có tháp quây quần nằm gần sát nhau như ở Mỹ Sơn thì những ngôi tháp xây sau thường không được cao lắm.

Khi tháp xây lên tới đỉnh xong rồi lúc đó đỉnh tháp vẫn chừa lỗ trống chưa gắn vật trang trí vào. Người Chăm xưa để như vậy vài ngày cho gạch khô, se lại. Việc để cho gạch se khô lại (độ ẩm còn khoảng 20%) và việc pha thành phần cát vào trong gạch cũng là một kỹ thuật góp phần cho công đoạn nung tránh được sự nứt vỡ của vật liệu tại các mối liên kết. Sau đó bới dần đất ở phần đỉnh Tháp ra, chất cây khô chung quanh đốt cháy lên để nung phần đỉnh tháp cho chín.

Khi phần đỉnh tháp đã được nung xong thì người ta bới đất để đốt lửa nung phần tháp tiếp theo ở dưới. Cứ thế, người ta đốt lửa nung dần từng phần cho đến hết phần chân tháp. Ðến đây, tháp đã khá vững chắc, người ta bới đất ở trong tháp ra để chất củi đốt lên nung thêm ở phần trong cho hoàn chỉnh, kết thúc công đoạn nung tháp.

Ðối với đền tháp thì người Chăm xưa dùng phương pháp xây như trên. Còn đối với thành luỹ kiến trúc nhà ở, giếng nước và mồ mả thì người Chăm vẫn xây bằng gạch đã nung hoặc đá với vữa vôi + cát hoặc vôi với mật của đường mía. Trước đây ở Hội An, Thanh Chiêm và quanh tháp Bằng An có một đoạn thành và nhiều mồ mả của người Chăm xưa xây theo cách đó. Hiện nay, chỉ còn lại một ít giếng nước như giếng Bá Lễ, giếng Cô Tiên được xây  bằng gạch nung với vữa vôi + đường.

Và cuối cùng, sau khi nghiên cứu để đưa ra giả thiết đó, tôi đã kiểm chứng bằng giải pháp thực nghiệm và thu được kết quả khả quan. Quá trình tiến hành thực nghiệm từ mô hình như sau:

Tôi cho tiến hành xây và nung thử một ngôi tháp nhỏ bằng gạch mộc, có tỷ lệ gần đúng với tỷ lệ của ngôi tháp thật: cao 0,6m; rộng 0,3m; gạch cỡ :7cm x 4cm x 2cm. Ðịa điểm nung tại nhà Ông Lê Quốc Tuấn ở khối 5, Phường Thanh Hà, Hội An. Quá trình thực hiện xây và nung mô hình tháp đã được tôi thực hiện ghi hình lại.

Kỹ thuật xây dựng được tiến hành theo đúng nguyên mẫu của giả thiết được đặt ra. Chúng tôi đã dùng những viên gạch mộc pha cát có kích thước như vậy nhúng nước rồi xát và ép để kết dính chúng lại với nhau. Sau đó thực hiện điêu khắc, trang trí trên mô hình của tháp, đợi vài ngày cho gạch se khô lại rồi nung toàn bộ ngôi tháp theo đúng phương pháp giả định đã được đặt ra. Ðó là chúng tôi cho nung phía bên ngoài và phía bên trong ngôi Tháp.

Kết quả của quá trình thực nghiệm:
  • Công việc thực hiện điêu khắc cũng như việc xử lý, tạo hình các chi tiết trên Tháp được tiến hành khá dễ dàng trước khi nung vì được thực hiện trên gạch mộc.
  • Tháp sau khi nung nói chung là không khác biệt với Tháp Chăm cổ, rất vững chắc, không nghiêng, không đổ.
  • Cả ngôi tháp gần như không xuất hiện mạch vữa, tạo thành một khối gần như đồng nhất, có tính thẩm mỹ cao.


Ðể góp phần gìn giữ, tôn tạo, nghiên cứu và phát huy các giá trị của khu di tích Mỹ Sơn, việc tìm hiểu kỹ thuật xây dựng các tháp Chăm cổ là một việc làm cần thiết không những cho hiện tại mà cũng cho cả tương lai. Do vậy, kính mong các nhà khoa học, nghiên cứu và các nghành liên quan:
  • Tiếp tục khảo sát thực địa, nghiên cứu, phân tích để kiểm chứng lại phương pháp xây tháp đã gợi ý.
  • Nếu thấy cần thiết, các nghành chức năng có thể tiến hành xây và nung thử một ngôi tháp lớn trên thực tế.
Nếu với việc xác định đúng phương pháp, kỹ thuật xây dựng như vậy thì nó sẽ mở ra một phương pháp xây mới phục vụ cho ngành xây dựng, có nhiều ưu điểm hơn, thay thế cho lối xây bằng vữa xi măng + cát hoặc vôi + cát  như hiện nay đồng thời điều đó sẽ là cơ sở rất quan trọng cho công tác trùng tu và là một bước tiến đặc biệt quan trọng trong quá trình nghiên cứu các tháp Chăm về lịch sử, nghệ thuật, kiến trúc, kỹ thuật xây dựng suốt hơn một thế kỷ qua.

Trên cơ sở thực hiện công việc nghiên cứu và thực nghiệm, mô hình về phương pháp và kỹ thuật xây dựng tháp bằng gạch mộc (gạch chưa nung, có pha cát) được thực hiện bằng cách nhúng nước rồi xát ép với nhau và thực hiện điêu khắc, trang trí trên gạch còn ướt đó, đợi cho gạch se khô lại rồi sau đó tháp được nung toàn bộ theo hình thức “Xây từ dưới lên và nung từ trên xuống” là một đề xuất. Rất có thể đó chỉ là một giả thuyết, còn nhiều vấn đề cần phải kiểm chứng và cũng vì rằng Chămpa là một phức hệ gồm nhiều tiểu quốc khác nhau nên từ ngày xưa cũng có thể có những kỹ thuật xây dựng khác nhau và cũng đã trải qua nhiều lần trùng tu trong quá trình tồn tại. Tuy nhiên, hy vọng giả thuyết này sẽ góp phần giúp các nhà khoa học và nghiên cứu có thể mở ra thêm một hướng mới trong công tác nghiên cứu xác định kỹ thuật xây dựng tháp.
inShare

Thứ Hai, 10 tháng 2, 2014

Pisa - Kiến trúc kì lạ của thế giới

Nếu bạn nghĩ rằng người ta cố tình xây nghiêng tháp Pisa để thu hút sự chú ý thì oan cho Pisa quá. Pisa cũng đã từng đứng thẳng, thế nhưng khu vực đất mà Pisa đang “ngự trị” cứ bị lún dần, nên Pisa ngày càng nghiêng và có nguy cơ bị đổ nhào trong tương lai

Thế mà chính cái sự nghiêng ngoài ý muốn ấy đã khiến Pisa nổi tiếng khắp thế giới và làm cho thành phố Pisa nhỏ nhắn vùng Tuscany của nước Ý - nơi tháp Pisa tọa lạc - giàu lên nhờ số lượng lớn khách du lịch đổ ào ạt về đây. Trong số họ, có cả nhà văn Mark Twain, người đã dành cho tháp Pisa một tình cảm ưu ái khi gọi đó là kiến trúc kì lạ của thế giới. Chưa ai vào thời điểm khi tháp mới xây lại có thể ngờ rằng tháp Pisa sẽ trở thành kì quan thế giới và được UNESCO công nhận là di sản văn hóa.
Tháp nghiêng Pisa - kiến trúc kì lạ của thế giới
Tháp Pisa được bắt đầu xây dựng vào ngày 9/8/1173. 5 năm sau, khi xây đến tầng thứ 3 thì tháp Pisa bắt đầu nghiêng. Có nhiều nguyên nhân khiến cho việc xây dựng này kéo dài, trong đó nguyên nhân chủ yếu là do thành phố Pisa mâu thuẫn với anh bạn láng giềng Florence, cùng với những khó khăn khi xây tháp trên địa hình đất lún.

Nhiều biện pháp được đưa ra để giữ cho cái khối nặng 14.500 tấn này đứng vững trên nền đất không ổn định như: sử dụng đá hình thang, tạo độ cong cho tháp, xây một bên cao hơn bên kia… Pisa trong suốt thời gian đó gặp không ít những lời đồn như nó sẽ gây nguy hiểm, cái tháp nghiêng thật vô dụng… Vượt lên tất cả, Pisa vẫn đứng đó, cao 55,86m với 8 tầng và 294 bậc thang từ dưới đất lên đỉnh. Tháp Pisa hiện giờ được ghi nhận là nghiêng 5,5 độ. Khánh vào tháp tham quan phải đi từng nhóm nhỏ để tránh gây các tổn hại cho tháp nghiêng Pisa.
Tháp nghiêng Pisa - kiến trúc kì lạ của thế giới
Tại quảng trường Kì diệu (Piazza dei Miracoli), nếu chú ý kỹ bạn sẽ thấy không chỉ có tháp Pisa nghiêng mà các kiến trúc xung quanh đó như nhà thờ và nhà nguyện cũng không thẳng. Chỉ có điều chiều ngang của chúng phình ra nên có nghiêng một chút cũng chẳng đáng kể, trong khi tháp Pisa nghiêng lại nổi bật lên vì dáng cao mỏng của mình.

Tháp nghiêng Pisa còn nổi tiếng là nơi nhà khoa học Galileo làm thí nghiệm cho lý thuyết về khối lượng của ông. Galileo là cư dân của Pisa vào thế kỉ 16, ông đã leo lên tháp Pisa và thả 2 quả banh với khối lượng khác nhau từ trên đỉnh tháp xuống. Từ đó đã ra đời lý thuyết mà chúng ta đã được học trong môn vật lý: khối lượng của vật không ảnh hưởng đến gia tốc rơi của vật, nghĩa là vật nặng hay nhẹ cũng đều rơi với tốc độ như nhau. (Năm 1971 David R Scott đã khẳng định điều này khi thả lông chim và cái búa trong môi trường chân không ở mặt trăng và chúng chạm đất cùng lúc).
Tháp nghiêng Pisa - kiến trúc kì lạ của thế giới
Pisa kiên cường sống sót qua bom đạn của chiến tranh thế giới thứ 2 khi Đức quốc xã lấy Pisa làm đài quan sát và chỗ trú ẩn. Vào những năm của thập niên 90, tháp Pisa cứ thế nghiêng thêm mỗi năm một milimet khiến cho chính quyền thành phố Pisa phải dốc 30 triệu euro vào sửa chữa, trong đó có cả việc di dời 70 tấn đất tại chỗ nghiêng và thay vào bằng xi măng với chì để tăng sức chịu đựng cho tháp.

Theo người phụ trách dự án bảo tồn di tích tháp nghiêng Pisa, kĩ sư Michele Jamiolkowski, có nhiều khả năng là Pisa mỗi năm sẽ mỗi nghiêng hơn cho đến khi sụp đổ trong khoảng 300 năm tới. Tuổi đời hơn 600 năm, tháp nghiêng Pisa là ví dụ thuyết phục chứng minh sức hấp dẫn của đường nghiêng rằng, bạn vẫn có thể nổi tiếng và thành công với nét độc đáo riêng của bạn, cho dù bạn có thể không phải là người đẹp nhất. Tháp Pisa được xây dựng và tồn tại trên quảng trường Kỳ Diệu. Ừ thì cứ hy vọng sự kỳ diệu sẽ giữ cho Pisa không bị đổ nhào một ngày nào đó.
Theo TTVH

Chủ Nhật, 9 tháng 2, 2014

Thuyết tương đối rộng: Các lỗ đen & Sóng hấp dẫn

Thuyết tương đối rộng: Các lỗ đen
Không bao lâu sau khi Einstein đề xuất lí thuyết tương đối rộng của ông, một nhà vật lí người Đức tên là Karl Schwarzschild đã tìm ra một trong những nghiệm đầu tiên và quan trọng nhất của các phương trình trường Einstein. Ngày nay được gọi là nghiệm Schwarzschild, nó mô tả hình dạng của không-thời gian xung quanh các ngôi sao cực kì đặc – và nó có một số đặc điểm rất kì lạ.

Trước tiên, ở ngay tại tâm của những vật thể như vậy, độ cong của không-thời gian trở nên vô hạn – tạo ra một đặc điểm gọi là một kì dị. Một đặc điểm còn lạ hơn nữa là một mặt cầu không nhìn thấy, gọi là chân trời sự cố, bao xung quanh điểm kì dị đó. Không có gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra khỏi chân trời sự cố. Bạn hầu như có thể nghĩ điểm kì dị Schwarzschild là một cái lỗ trong cấu trúc của không-thời gian.

Đài thiên văn tia X Chandra đã xác nhận các ý tưởng dựa trên nền thuyết tương đối của chúng ta về vũ trụ. (Ảnh: Trung tâm Đài thiên văn tia X Chadra)
Vào những năm 1960, nhà toán học người New Zealand Roy Kerr đã phát hiện ra một họ nghiệm tổng quát hơn cho các phương trình trường Einstein. Những nghiệm này mô tả những vật thể đang quay tròn, và chúng còn kì lạ hơn cả nghiệm Schwarzschild.

Các vật thể mà các nghiệm Schwarzschild và Kerr mô tả được gọi là các lỗ đen. Mặc dù không có lỗ đen nào từng được trông thấy trực tiếp, nhưng có bằng chứng không thể chối cãi rằng chúng tồn tại. Chúng thường được phát hiện ra qua tác dụng mà chúng để lại trên các vật thể thiên văn lân cận như các ngôi sao hay chất khí.

Những lỗ đen nhỏ nhất có thể được tìm thấy xuất hiện cùng với các ngôi sao bình thường. Khi ngôi sao quay xung quanh lỗ đen, nó từ từ bị hút lấy một phần vật chất và phát ra tia X. Lỗ đen đầu tiên như vậy được quan sát thấy là Sygnus X-1, và hiện nay có một số cặp đôi tia X đã được xác định rõ ràng với các lỗ đen chừng bằng 10 lần khối lượng mặt trời.

Bằng chứng cho những lỗ đen lớn hơn nhiều xuất hiện trong thập niên 1960 khi một số vật thể rất sáng và xa xôi đã được quan sát thấy trên bầu trời. Gọi là các quasar, chúng phát sinh từ các lỗ đen bị phá hủy có vẻ sinh ra tại lõi của các thiên hà. Chất khí ở chính giữa của một thiên hà hình thành nên một đĩa xoáy tít khi nó bị hút vào trong lỗ đen. Sức mạnh của lực hút của lỗ đen làm xoáy tít chất khí làm phát ra những lượng năng lượng khổng lồ có thể nhìn thấy ở cách xa nhiều tỉ năm ánh sáng. Các ước tính hiện nay đặt những lỗ đen này nằm trong khoảng giữa một triệu và một tỉ lần khối lượng của mặt trời. Kết quả là chúng được gọi là các lỗ đen siêu khối lượng.

Bằng chứng hiện nay ủng hộ cho việc có một lỗ đen siêu khối lượng nằm tại tâm của mỗi thiên hà, trong đó có thiên hà của chúng ta. Thật vậy, các quan sát quỹ đạo của các sao nằm gần tâm của Dải Ngân hà cho thấy chúng đang chuyển động trong những quỹ đạo ngày càng thu hẹp lại. Những quỹ đạo này có thể hiểu được nếu không-thời gian mà chúng tồn tại trong đó bị bóp méo đáng kể bởi sự có mặt của một lỗ đen siêu khối lượng gấp hơn 4 triệu lần khối lượng của mặt trời.

Bất chấp tên gọi của chúng, nhà vật lí người Anh Stephen Hawking đã chỉ ra rằng các lỗ đen có lẽ không hoàn toàn đen. Ông cho rằng, ở gần chân trời sự cố, sự sản sinh lượng tử của các hạt và phản hạt có thể dẫn tới một sự phát sáng rất yếu. Lóe sáng này, trở nên nổi tiếng là bức xạ Hawking, cho đến nay chưa được phát hiện ra vì nó quá mờ nhạt. Nhưng, theo năm tháng, bức xạ Hawking sẽ đủ để lấy hết năng lượng và khối lượng ra khỏi một lỗ đen, làm cho toàn bộ các lỗ đen cuối cùng bị bốc hơi và biến mất.

Thuyết tương đối rộng: Sóng hấp dẫn
Theo thuyết tương đối rộng, ngay cả không-thời gian trống rỗng, không có ngôi sao và thiên hà nào, cũng có một cuộc sống của riêng nó. Các gợn sóng gọi là sóng hấp đẫn có thể truyền qua không gian theo kiểu giống hệt như các gợn sóng lan đi trên mặt hồ nước.

Một trong những phép kiểm tra còn lại của thuyết tương đối rộng là đo các sóng hấp dẫn một cách trực tiếp. Để kết thúc câu chuyện này, các nhà vật lí thực nghiệm đã xây dựng Đài thiên văn Sóng hấp dẫn Giao thoa kế laser (LIGO) ở Hanford, Washington, và Livingston, Louisiana. Mỗi thí nghiệm gồm các chùm laser phản xạ giữa các gương đặt cách nhau 4 km. Nếu một sóng hấp dẫn đi qua, nó sẽ làm không-thời gian biến dạng một chút, dẫn tới một sự dịch chuyển ở các chùm laser. Bằng cách theo dõi các biến thiên thời gian ở các chùm laser, người ta có thể tìm kiếm các tác dụng của sóng hấp dẫn.

Cho đến nay, không có ai từng phát hiện ra sóng hấp dẫn một cách trực tiếp, nhưng chúng ta thật sự có bằng chứng gián tiếp rằng chúng tồn tại. Khi các pulsar quay xung quanh những ngôi sao rất đặc, chúng ta hi vọng chúng phát ra một luồng đều đặn những con sóng hấp dẫn, mất dần năng lượng trong quá trình đó nên quỹ đạo của chúng từ từ nhỏ đi. Phép đo sự phá vỡ quỹ đạo của các pulsar kép đã xác nhận rằng chúng thật sự mất năng lượng và lời giải thích tốt nhất là những pulsar này đang mất năng lượng ở dưới dạng sóng hấp dẫn.
Sóng hấp dẫn lan truyền trong không gian (Ảnh: Henze/NASA)
Pulsar không phải là nguồn được trông đợi duy nhất của sóng hấp dẫn. Big Bang phải tạo ra sóng hấp dẫn vẫn lan truyền trong vũ trụ dưới dạng những gợn nhẹ nhàng trong không-thời gian. Những con sóng hấp dẫn nguyên thủy này quá yếu để có thể phát hiện ra trực tiếp, nhưng người ta có thể nhìn thấy dấu vết của chúng trên bức xạ tàn dư từ thời Big Bang – phông nền vi sóng vũ trụ. Các thí nghiệm hiện nay đang được triển khai để tìm kiếm những dấu vết này.

Sóng hấp dẫn cũng sẽ được phát ra khi hai lỗ đen va chạm nhau. Khi chúng xoáy trôn ốc về phía nhau, chúng sẽ phát ra một luồng sóng hấp dẫn với một dấu vết đặc biệt. Biết được va chạm đó đủ gần và đủ dữ dội, người ta có thể quan sát chúng với các thiết bị trên trái đất.

Một dự án nhiều tham vọng hơn là Anten Vũ trụ Giao thoa kế Laser (LISA), gồm bộ ba vệ tinh sẽ theo dõi trái đất trong quỹ đạo của nó quay xung quanh Mặt trời. Chúng sẽ phát ra các chùm laser được điều chỉnh hết sức chính xác về phía nhau, giống hệt như LIGO. Mọi con sóng hấp dẫn đi sẽ làm biến dạng không-thời gian đi một chút và dẫn tới một sự dịch chuyển có thể phát hiện ra ở các chùm laser. NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu hi vọng phóng LISA lên quỹ đạo trong thập niên kế tiếp.

Du hành thời gian
Lí thuyết của Einstein cho phép một khả năng làm say đắm lòng người là du hành thời gian. Người ta đã đề xuất phương pháp thu được kì công này, gồm việc xây dựng các đường hầm gọi là lỗ sâu đục nối liền những phần khác nhau của không gian ở những thời điểm khác nhau. Có thể xây dựng các lỗ sâu đục – trên lí thuyết. Nhưng thật không may, chúng đòi hỏi vật chất có năng lượng âm, và những tình huống vật lí không tự nhiên khác, không chỉ mở chúng ra mà còn cho phép chúng đi qua được. Một khả năng khác là tạo ra một vùng không gian rộng lớn quay tròn, hoặc sử dụng các đối tượng giả thuyết gọi là các dây vũ trụ.

Khả năng du hành thời gian có thể dẫn tới các nghịch lí vật lí, thí dụ như nghịch lí ông-cháu trong đó nhà du hành thời gian đi ngược dòng thời gian và giết chết ông của cô trước khi ông ta gặp bà của cô. Hệ quả là một trong hai người, cha mẹ của cô, không ra đời được và bản thân nhà du hành vũ trụ trên sẽ không tồn tại. Tuy nhiên, người ta cho rằng các nghịch lí vật lí như thế này, trên thực tế, không thể nào tạo ra được.
ST

Bài đăng phổ biến