1
00:00:06,616 --> 00:00:10,513
Con người đã có hứng thú với
tốc độ từ rất lâu.

2
00:00:10,513 --> 00:00:14,746
Lịch sử tiến hóa của con người gắn liền
với một tốc độ tăng liên tục,

3
00:00:14,746 --> 00:00:19,572
và một trong những thành tựu 
quan trọng nhất trong tiến trình lịch sử

4
00:00:19,576 --> 00:00:21,503
đó là phá vỡ hàng rào âm thanh.

5
00:00:21,503 --> 00:00:24,871
Không lâu sau khi chiếc phi cơ
đầu tiên thành công,

6
00:00:24,871 --> 00:00:29,983
các phi công đã luôn khao khát làm cho
máy bay của họ ngày một nhanh hơn.

7
00:00:29,983 --> 00:00:32,384
Nhưng khi họ làm vậy lại càng tăng thêm sự
hỗn loạn

8
00:00:32,384 --> 00:00:37,688
và lực tác động lên máy bay, điều đó làm
ngăn chặn máy bay bay nhanh hơn.

9
00:00:37,792 --> 00:00:41,620
Một số đã thử giải quyết vấn đề bằng cách
thực hiện những cú nhào lộn nguy hiểm

10
00:00:41,647 --> 00:00:44,021
thường dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

11
00:00:44,021 --> 00:00:47,560
Cuối cùng, vào năm 1947, bản thiết kế được
cải tiến

12
00:00:47,560 --> 00:00:52,301
như bộ thăng bằng ngang di động,
đuôi di động,

13
00:00:52,301 --> 00:00:55,522
phi công người Mỹ Chuck Yeager

14
00:00:55,522 --> 00:01:03,721
đã lái chiếc máy bay Bell X-1 với
vận tốc 1127km/h,

15
00:01:03,721 --> 00:01:06,924
trở thành người đầu tiên phá vỡ
hàng rào âm thanh

16
00:01:06,924 --> 00:01:09,720
và di chuyển nhanh hơn cả
tốc độ âm thanh.

17
00:01:09,720 --> 00:01:13,929
Chiếc Bell X-1 là một trong những chiếc
máy bay siêu thanh đầu tiên được thực hiện

18
00:01:13,929 --> 00:01:17,913
và các thiết kế sau đã đạt được tới
tốc độ số Mach 3( tốc độ siêu thanh)

19
00:01:17,913 --> 00:01:21,573
Ở tốc độ siêu âm máy bay sẽ tạo ra 
sóng xung kích

20
00:01:21,573 --> 00:01:25,682
với tiếng động lớn như sấm chớp được
biết đến là một quả bom âm thanh,

21
00:01:25,682 --> 00:01:29,179
nó có thể gây nguy hiểm cho người 
và động vật bên dưới.

22
00:01:29,179 --> 00:01:31,070
hoặc thậm chí phá vỡ các tòa nhà.

23
00:01:31,070 --> 00:01:32,070
Bởi vậy,

24
00:01:32,111 --> 00:01:35,345
các nhà khoa học trên thể giới vẫn đang
tìm kiếm các quả bom âm thanh

25
00:01:35,345 --> 00:01:37,788
và cố gắng tìm ra đường đi của
chúng trong khí quyển

26
00:01:37,788 --> 00:01:42,191
nơi mà chúng sẽ truyền xuống mặt đất
và biên độ của chúng.

27
00:01:42,191 --> 00:01:45,310
Để hiểu rõ thêm về cách các nhà khoa học
nghiên cứu bom âm thanh,

28
00:01:45,310 --> 00:01:48,298
hãy bắt đầu với một vài điều cơ bản
về âm thanh.

29
00:01:48,298 --> 00:01:51,931
Thử tưởng tượng khi ta ném một hòn đá
xuống một mặt hồ phẳng lặng.

30
00:01:51,931 --> 00:01:53,177
Bạn có thấy điều gì?

31
00:01:53,177 --> 00:01:55,875
Hòn đá ấy tạo nên các gợn sóng

32
00:01:55,875 --> 00:01:58,670
với cùng tốc độ ở các hướng khác nhau.

33
00:01:58,670 --> 00:02:02,887
Những vòng tròn có bán kính tăng dần này
được gọi là sóng phẳng.

34
00:02:02,887 --> 00:02:05,904
Cũng tương tự vậy, tuy ta không thể thấy,

35
00:02:05,904 --> 00:02:09,306
một nguồn phát âm, như máy radio

36
00:02:09,306 --> 00:02:12,199
cũng tạo nên các sóng di chuyển như vậy.

37
00:02:12,199 --> 00:02:14,330
Tốc độ của các sóng ấy phụ thuộc
các yếu tố

38
00:02:14,330 --> 00:02:18,110
như độ cao, nhiệt độ trong không khí
nơi chúng di chuyển qua

39
00:02:18,110 --> 00:02:24,463
Ở mực nước biển, tốc độ âm thanh
khoảng 1225 km/h.

40
00:02:24,463 --> 00:02:27,290
Thay vì các vòng tròn trong mặt phẳng
hai chiều,

41
00:02:27,290 --> 00:02:30,732
các sóng phẳng bây giờ là các
khối cầu đồng tâm,

42
00:02:30,732 --> 00:02:35,901
và âm thanh chuyển động theo các tia
vuông góc với các sóng này.

43
00:02:35,901 --> 00:02:40,076
Còn giờ hãy tưởng tượng tới nguồn âm
di động như là tiếng còi tàu hỏa.

44
00:02:40,076 --> 00:02:43,034
Khi nguồn âm di chuyển về một phía
cố định

45
00:02:43,034 --> 00:02:47,566
những sóng liên tiếp ở trước nó sẽ
bị ép lại sát nhau hơn.

46
00:02:47,566 --> 00:02:52,636
Những tần số âm lớn này là hệ quả
của một hiệu ứng nổi tiếng: Doppler

47
00:02:52,636 --> 00:02:55,729
khi mà những vật phát ra âm thanh
với cao độ cao hơn.

48
00:02:55,729 --> 00:02:59,927
Nhưng miễn là nguồn âm chuyển động
chậm hơn sóng âm của chúng,

49
00:02:59,927 --> 00:03:02,756
chúng vẫn lồng vào nhau như bình thường.

50
00:03:02,756 --> 00:03:07,771
Khi một vật trở thành siêu thanh,
di chuyển nhanh hơn âm thanh chúng phát ra

51
00:03:07,771 --> 00:03:10,597
thì sự việc thay đổi đáng kể.

52
00:03:10,597 --> 00:03:13,200
Vì nó vượt qua sóng âm mà nó phát ra,

53
00:03:13,200 --> 00:03:15,702
trong khi vẫn phát ra sóng âm
ở vị trí hiện tại,

54
00:03:15,702 --> 00:03:19,820
các sóng âm dồn lại với nhau, tạo
nên hình nón Mach.

55
00:03:19,820 --> 00:03:22,808
Khi nó tiến gần tới, người quan sát sẽ
không nghe được gì cả

56
00:03:22,808 --> 00:03:27,888
vì nó đi nhanh hơn âm thanh mà nó
phát ra.

57
00:03:27,888 --> 00:03:33,051
Chỉ sau khi vật ấy đi qua, người quan sát
sẽ nghe được âm thanh cực lớn.

58
00:03:33,051 --> 00:03:37,007
Khi hình nón Mach tới mặt đất,
nó tạo nên hình hy-bec-bôn,

59
00:03:37,007 --> 00:03:41,306
để lại một vệt gọi là thảm bom khi
nó di chuyển về trước.

60
00:03:41,306 --> 00:03:46,253
Điều này cho phép ta xác định được
vùng chịu ảnh hưởng bởi bom âm thanh.

61
00:03:46,253 --> 00:03:49,303
Vậy làm sao để biết được sức mạnh của
bom âm thanh?

62
00:03:49,303 --> 00:03:52,869
Ta phải giải được phương trình
Navier - Stokes nổi tiếng

63
00:03:52,869 --> 00:03:56,265
để tìm được sự thay đổi áp suât
trong không khí

64
00:03:56,265 --> 00:03:59,516
khi máy bay siêu thanh bay ngang qua.

65
00:03:59,516 --> 00:04:03,853
Điều này dẫn đến dấu hiệu áp suât
sóng N.

66
00:04:03,853 --> 00:04:05,483
kí hiệu này có ý nghĩa gì?

67
00:04:05,483 --> 00:04:09,506
Bom âm thanh xảy ra khi có sự
thay đổi bất ngờ về áp suất,

68
00:04:09,506 --> 00:04:11,918
và sóng N liên quan tới cả 2 âm thanh lớn:

69
00:04:11,918 --> 00:04:15,497
một khi áp suất bắt đầu tăng ở mũi máy bay

70
00:04:15,497 --> 00:04:18,349
và cái còn lại là khi đuôi máy bay đi qua,

71
00:04:18,349 --> 00:04:21,017
và áp suất bất ngờ trở lại như cũ.

72
00:04:21,017 --> 00:04:23,130
Điều này gây ra âm thanh kép lớn,

73
00:04:23,130 --> 00:04:26,636
nhưng đối với người thường chỉ là 1 lần.

74
00:04:26,636 --> 00:04:29,878
Trong thực tế, máy tính mẫu dùng các
nguyên lí này

75
00:04:29,878 --> 00:04:34,023
để dự đoán vị trí và độ mạnh của
bom âm thanh

76
00:04:34,023 --> 00:04:37,626
từ các điều kiện không khí và
đường bay đã cho,

77
00:04:37,626 --> 00:04:40,738
từ đó nghiên cứu cách giảm nhẹ
hậu quả của chúng.

78
00:04:40,738 --> 00:04:45,809
Trong lúc ấy, những chuyến bay siêu thanh
xuyên lục địa vẫn bị cấm.

79
00:04:45,809 --> 00:04:48,572
Vậy, bom âm thanh có phải sự 
sáng tạo mới đây không?

80
00:04:48,572 --> 00:04:50,088
Không hẳn thế.

81
00:04:50,088 --> 00:04:52,516
Khi chúng ta đang tìm cách làm chúng
yên lặng

82
00:04:52,516 --> 00:04:56,045
một vài loài động vật đã sử dụng
bom âm thanh.

83
00:04:56,045 --> 00:05:00,954
Loài khủng long Diplodocus đã có khả năng
vẫy đuôi

84
00:05:00,998 --> 00:05:07,937
với tốc độ nhanh hơn âm thanh, 
hơn 1200km/h, để đe dọa kẻ thù.

85
00:05:07,937 --> 00:05:12,437
Một số loài tôm cũng có thể tạo ra sóng
tương tự ở dưới nước

86
00:05:12,437 --> 00:05:16,163
bằng tiếng tách tách từ chiếc càng 
to lớn của nó

87
00:05:16,163 --> 00:05:19,733
để làm choáng hoặc thậm chí giết 
con mồi ở khoảng cách xa.

88
00:05:19,733 --> 00:05:22,203
Trong khi con người vẫn đang có được
sự tiến bộ

89
00:05:22,203 --> 00:05:24,851
trong những cố gắng không ngừng
về tốc độ,

90
00:05:24,851 --> 00:05:29,251
thì thiên nhiên đã có được nó từ lâu rồi.