WEBVTT

00:00:06.687 --> 00:00:07.668
Hẳn bạn đã từng nghe

00:00:07.668 --> 00:00:10.452
CO2 đang gây nóng lên Trái Đất

00:00:10.452 --> 00:00:11.823
nhưng bằng cách nào?

00:00:11.823 --> 00:00:13.832
Nó giống như tấm kính trong nhà kính

00:00:13.832 --> 00:00:15.733
hay như một tấm chăn bao trùm?

00:00:15.733 --> 00:00:17.852
Ồ, không hoàn toàn vậy.

00:00:17.852 --> 00:00:19.272
Câu trả lời cần một chút kiến thức

00:00:19.272 --> 00:00:22.010
về cơ học lượng tử, nhưng đừng lo lắng,

00:00:22.010 --> 00:00:23.959
chúng ta sẽ bắt đầu với 1 cầu vồng.

00:00:23.959 --> 00:00:25.818
Nếu bạn quan sát kỹ một tia sáng tách biệt

00:00:25.818 --> 00:00:27.134
qua một lăng kính,

00:00:27.134 --> 00:00:30.365
bạn sẽ thấy những đoạn tối
mà một số dải màu thiếu sót.

00:00:30.365 --> 00:00:31.753
Vậy chúng đi đâu?

00:00:31.753 --> 00:00:33.168
Trước khi tới được mắt chúng ta,

00:00:33.168 --> 00:00:35.080
những khí khác đã hấp thụ những

00:00:35.080 --> 00:00:37.688
phần nhất định của quang phổ.

00:00:37.688 --> 00:00:39.847
Ví dụ, khí oxy đã "vồ lấy"

00:00:39.847 --> 00:00:41.695
một vài tia sáng màu đỏ thẫm,

00:00:41.695 --> 00:00:44.914
còn Natri thì "chộp" 2 dải ánh sáng vàng.

00:00:44.914 --> 00:00:46.308
Nhưng tại sao những khí này hấp thụ

00:00:46.308 --> 00:00:48.362
những màu nhất định của ánh sáng?

00:00:48.362 --> 00:00:51.279
Đây là lúc chúng ta bước vào
lĩnh vực lượng tử

00:00:51.279 --> 00:00:53.637
Mỗi nguyên tử và phân tử có 1 số cố định

00:00:53.637 --> 00:00:56.968
về mức thế năng cho electron của nó.

00:00:56.968 --> 00:00:58.979
Để chuyển electron của nó từ mức cơ bản

00:00:58.979 --> 00:01:00.297
lên mức năng lượng cao hơn,

00:01:00.297 --> 00:01:03.701
1 phân tử cần đạt
1 lượng năng lượng nhất định.

00:01:03.701 --> 00:01:06.119
Không hơn, không kém.

00:01:06.119 --> 00:01:08.123
Nó nhận năng lượng từ ánh sáng,

00:01:08.123 --> 00:01:11.292
cái mang đến nhiều mức năng lượng
hơn bạn có thể đếm được.

00:01:11.292 --> 00:01:14.657
Ánh sáng bao gồm những phần tử vô cùng nhỏ
gọi là photon

00:01:14.657 --> 00:01:16.761
và lượng năng lượng trong mỗi photon

00:01:16.761 --> 00:01:19.126
tương ứng với màu sắc của nó.

00:01:19.126 --> 00:01:22.149
Ánh sáng đỏ có năng lượng thấp hơn
và bước sóng dài hơn.

00:01:22.149 --> 00:01:25.823
Màu đỏ tía thì có năng lượng cao hơn
và bước sóng ngắn hơn.

00:01:25.823 --> 00:01:28.642
Ánh sáng mặt trời cung cấp
tất cả photon của dải cầu vồng,

00:01:28.642 --> 00:01:30.663
vì vậy 1 phân tử khí có thể chọn

00:01:30.663 --> 00:01:33.270
những photon mang chính xác
lượng năng lượng

00:01:33.270 --> 00:01:35.024
cần để chuyển phân tử


00:01:35.024 --> 00:01:37.381
lên mức năng lượng kế tiếp.

00:01:37.381 --> 00:01:38.715
Khi điều này xảy ra,

00:01:38.715 --> 00:01:40.644
photon biến mất trong khi phân tử

00:01:40.644 --> 00:01:41.965
nhận được năng lượng của nó,

00:01:41.965 --> 00:01:44.765
và chúng ta nhận được 1 đoạn khuyết nhỏ
trong dải cầu vồng

00:01:44.765 --> 00:01:47.887
Nếu 1 photon mang quá nhiều
hoặc quá ít năng lượng,

00:01:47.887 --> 00:01:49.366
phân tử không chọn được mà

00:01:49.366 --> 00:01:51.219
phải cho chúng xuyên qua.

00:01:51.219 --> 00:01:53.639
Đây là lý do tại sao thủy tinh trong suốt.

00:01:53.639 --> 00:01:55.711
Các nguyên tử trong thủy tinh không hợp

00:01:55.711 --> 00:01:58.384
với bất kỳ mức năng lượng nào
trong ánh sáng nhìn thấy,

00:01:58.384 --> 00:02:00.647
vì thế photon xuyên qua được.

00:02:00.647 --> 00:02:03.760
Vậy, photon nào mà CO2 ưa thích?

00:02:03.760 --> 00:02:05.585
Dải ánh sáng tối trong cầu vồng

00:02:05.585 --> 00:02:07.960
giải thích sự nóng lên toàn cầu nằm ở đâu?

00:02:07.960 --> 00:02:09.789
Vâng, nó không có ở đó.

00:02:09.789 --> 00:02:11.952
CO2 không hấp thụ trực tiếp ánh sáng

00:02:11.952 --> 00:02:13.286
từ Mặt trời.

00:02:13.286 --> 00:02:14.507
Nó hấp thụ ánh sáng từ 1 vật thể

00:02:14.507 --> 00:02:16.232
hoàn toàn khác ngoài vũ trụ.

00:02:16.232 --> 00:02:19.016
Nó không xuất hiện để phát ra ánh sáng nào cả:

00:02:19.016 --> 00:02:20.739
Trái Đất.

00:02:20.739 --> 00:02:22.175
Nếu bạn băn khoăn tại sao
hành tinh của chúng ta

00:02:22.175 --> 00:02:23.876
dường như không phát sáng,

00:02:23.876 --> 00:02:27.138
đó là bởi vì Trái Đất
không phát ra ánh sáng nhìn thấy.

00:02:27.138 --> 00:02:29.306
Nó phát ánh sáng hồng ngoại.

00:02:29.306 --> 00:02:30.920
Ánh sáng mà mắt con người có thể thấy,

00:02:30.920 --> 00:02:32.992
bao gồm tất cả ánh sáng của dải cầu vồng,

00:02:32.992 --> 00:02:35.422
chỉ là 1 phần nhỏ của dải quang phổ lớn

00:02:35.422 --> 00:02:37.825
trong bức xạ sóng điện từ,

00:02:37.825 --> 00:02:40.198
chúng bao gồm sóng âm, sóng siêu âm,

00:02:40.198 --> 00:02:43.286
tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X,

00:02:43.286 --> 00:02:45.103
và tia gamma.

00:02:45.103 --> 00:02:47.744
Nó có vẻ hơi lạ với suy nghĩ
về những điều như ánh sáng

00:02:47.744 --> 00:02:49.291
nhưng không có sự khác biệt cơ bản nào

00:02:49.291 --> 00:02:53.027
giữa ánh sáng nhìn thấy
và các bức xạ điện từ khác.

00:02:53.027 --> 00:02:54.127
Chúng cùng 1 loại năng lượng,

00:02:54.127 --> 00:02:56.394
nhưng chỉ là ở mức cao hơn hay thấp hơn
mà thôi.

00:02:56.394 --> 00:02:58.374
Thực tế, có 1 chút quá tự tin khi định nghĩa

00:02:58.374 --> 00:03:01.969
thuật ngữ ánh sáng nhìn thấy
bởi giới hạn của chính chúng ta.

00:03:01.969 --> 00:03:04.865
Thật ra, rắn nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại,

00:03:04.865 --> 00:03:07.827
cũng như chim nhìn thấy tia cực tím.

00:03:07.827 --> 00:03:09.907
Nếu mắt bạn thích ứng để thấy ánh sáng

00:03:09.907 --> 00:03:12.283
1900MHz, thì 1 chiếc điện thoại di động

00:03:12.283 --> 00:03:13.423
sẽ là 1 chiếc đèn nháy,

00:03:13.423 --> 00:03:14.425
và 1 trạm thu phát sóng di động

00:03:14.425 --> 00:03:17.157
sẽ giống như 1 chiếc đèn trời khổng lồ vậy.

00:03:17.157 --> 00:03:19.315
Trái Đất phát ra bức xạ hồng ngoại

00:03:19.315 --> 00:03:21.240
bởi vì mỗi vật thể có nhiệt độ

00:03:21.240 --> 00:03:24.468
trên độ 0 tuyệt đối đều phát ra ánh sáng.

00:03:24.468 --> 00:03:26.726
Đây được gọi là bức xạ nhiệt.

00:03:26.726 --> 00:03:28.158
Vật thể càng nóng,

00:03:28.158 --> 00:03:30.857
tần số ánh sáng nó phát ra càng lớn.

00:03:30.857 --> 00:03:32.561
Khi bạn nung nóng 1 mẩu sắt,

00:03:32.561 --> 00:03:35.956
nó sẽ phát xạ tia hồng ngoại
có tần số càng lớn hơn,

00:03:35.956 --> 00:03:40.322
và rồi, ở nhiệt độ khoảng 450 độ C,

00:03:40.322 --> 00:03:43.082
ánh sáng của nó sẽ chạm
vùng quang phổ nhìn thấy.

00:03:43.082 --> 00:03:45.310
Đầu tiên, nó sẽ trông như màu đỏ rực.

00:03:45.310 --> 00:03:46.606
Và càng nhiều nhiệt,

00:03:46.606 --> 00:03:48.112
nó sẽ sáng dần

00:03:48.112 --> 00:03:51.166
với tất cả tần số của ánh sáng nhìn thấy.

00:03:51.166 --> 00:03:52.857
Đây là nguyên lý đèn sợi đốt truyền thống

00:03:52.857 --> 00:03:54.309
được thiết kế để hoạt động

00:03:54.309 --> 00:03:56.187
và tại sao chúng quá lãng phí.

00:03:56.187 --> 00:04:00.265
95% ánh sáng chúng phát ra không nhìn thấy bởi mắt ta.

00:04:00.265 --> 00:04:02.174
Nó đã lãng phí về nhiệt.

00:04:02.174 --> 00:04:04.827
Bức xạ hồng ngoại của Trái Đất
sẽ thoát ra ngoài không gian

00:04:04.827 --> 00:04:07.358
nếu không có các phân tử khí nhà kính

00:04:07.358 --> 00:04:09.080
trong khí quyển.

00:04:09.080 --> 00:04:11.834
Như khí oxy ưa thích loại photon đỏ thẫm,

00:04:11.834 --> 00:04:14.512
CO2 và các khí nhà kính khác

00:04:14.512 --> 00:04:17.153
phù hợp với các photon hồng ngoại.

00:04:17.153 --> 00:04:18.914
Chúng cung cấp đúng lượng năng lượng

00:04:18.914 --> 00:04:22.085
để chuyển các phân tử khí
lên mức năng lượng cao hơn.

00:04:22.085 --> 00:04:24.410
1 thời gian ngắn sau khi 1 phân tử CO2

00:04:24.410 --> 00:04:26.727
hấp thụ 1 photon hồng ngoại,

00:04:26.727 --> 00:04:29.182
nó sẽ rơi xuống
mức năng lượng trước đó của nó,

00:04:29.182 --> 00:04:32.714
và sinh ra 1 photon trở lại
theo hướng bất kỳ.

00:04:32.714 --> 00:04:34.619
Một số năng lượng đó quay trở lại

00:04:34.619 --> 00:04:36.098
bề mặt Trái Đất,

00:04:36.098 --> 00:04:37.639
gây nóng lên.

00:04:37.639 --> 00:04:39.447
Càng nhiều CO2 trong khí quyển,

00:04:39.447 --> 00:04:41.380
càng nhiều các photon hồng ngoại đó

00:04:41.380 --> 00:04:43.558
sẽ rơi trở lại Trái Đất

00:04:43.558 --> 00:04:45.124
và thay đổi khí hậu của chúng ta.