Vì sao sét không theo đường thẳng mà phân nhiều nhánh?

Sấm sét là hiện tượng quen thuộc trong mỗi cơn dông. Nhưng vì sao sấm sét không di chuyển theo đường thẳng, mà phân thành nhiều nhánh trên đường xuống mặt đất?

Tìm đường tốt nhất mà đi

Vì sao tia sét trông giống nhìn một rễ cây rất nhiều nhánh? - (Ảnh: National Geographic).

Theo trang Science ABC, trong cơn dông, các đám mây thường mang điện tích âm, trong khi đó mặt đất do cảm ứng nên có điện tích dương.

Điện tích dương của mặt đất sẽ có mật độ cao hơn ở những vật cao và có hình dạng nhọn hơn như ngọn cây, đỉnh tháp. Do tác dụng cùng dấu đẩy nhau, một phần các điện tích dương này di chuyển dần vào lớp không khí hỗn loạn trong khí quyển và cuối cùng "yên vị" ở tầng thấp dưới đám mây.

Khi phóng điện xuống mặt đất, tia sét mang điện tích âm trước tiên phải đi vào vùng không gian điện tích dương phân bố hỗn loạn phía dưới đám mây.

Sự hỗn loạn điện tích là một nguyên nhân khiến tia sét không thể đi thẳng - (Ảnh: Getty Images).

Tia sét có xu hướng tìm đến không gian điện tích dương liền bên theo quy luật trái dấu hút nhau. Nếu cạnh đó có 2 hoặc nhiều hơn các điện tích dương, tia sét sẽ phải phân ra thành nhánh để đi.

Do đó, tia sét thường phân nhánh rất nhiều trước khi đến được mặt đất. Trong các đường đi của sét, nhánh chính sẽ là nhánh thuận lợi và dự kiến gặp ít vật cản hơn. Điều này cũng giống với sự lựa chọn đường đi của các sinh vật trong đời sống thực tế - chọn đường dễ đi hơn.

Chiều đi của sét chỉ là từ trên xuống dưới?

Theo trang Earth Science, tia chớp xuống mặt đất thường có ánh sáng không quá mạnh. Thứ ánh sáng mà chúng ta thường thấy thật ra chính là tia sét phát ngược từ mặt đất lên bầu trời.

Các điện tích dương mặt đất tập trung ở nơi cao và có đỉnh nhọn, do đó khi đầu tia sét chạm phải phần điện tích dương này, chúng sẽ bị điện tích âm của tia sét hút lên. Tiếp đó, chúng sẽ di chuyển ngược lại con đường mà điện tích âm mở ra trước đó.

Ngoài tia sét từ trên xuống thì còn một loại sét từ dưới lên - (Ảnh: Metal Floss).

Điện tích dương sẽ trung hòa với lượng lớn điện tích âm từ trên trời xuống và phát ra ánh sáng khủng khiếp. Đây mới là ánh chớp chúng ta thường nhìn thấy.

Tia sét ngược này cũng tạo ra một hình cây sáng lòa trên bầu trời, do đi lại con đường cũ trước đây của điện tích âm. Sét ngược thường hình thành ở đỉnh những tòa tháp cao sau đó bùng phát đi qua các đám mây và có thể đạt độ cao 90km.

Loại sét ngược này được quan sát từ thập niên 1930 nhưng chỉ được nghiên cứu kỹ lưỡng gần đây do sự xuất hiện ngày càng nhiều những tuôcbin điện gió cao chót vót khiến hiện tượng sét ngược ngày càng phổ biến.

Các họa sĩ thường vẽ bao nhiêu nhánh sét?

Nhóm nghiên cứu người Hungary tìm hiểu về số lượng nhánh của một tia sét trong tranh vẽ - (Ảnh: Gábor Horváth).

Theo một nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học người Hungary đăng trên trang Proceedings of the Royal Society đầu tháng 6, các họa sĩ thường vẽ số lượng tia sét ít hơn so với thực tế.

Theo trang The New York Times, TS Gábor Horváth từ Viện nghiên cứu quang học môn trường ĐH Eötvös Loránd, Budapest, Hungary cùng đồng nghiệp đã nghiên cứu 100 bức tranh và 400 bức hình chụp tia sét.

Kết quả, họ nhận thấy trong những bức tranh và bức hình này có điểm giống nhau về số lượng nhánh của tia sét. Cụ thể, các họa sĩ thường chỉ vẽ tối đa 11 nhánh sét trong một bức tranh, trong khi số nhánh sét nhiều nhất trong một tấm ảnh thường là 51.

Tuy nhiên, nếu như máy chụp ảnh không thể bắt hết các nhánh sét vì có nhiều đường quá tối thì các họa sĩ không vẽ quá 11 nhánh là để vừa mắt người nhìn.

Trong các bức vẽ, tia sét không có quá 11 nhánh.

Nhóm nghiên cứu của Gábor Horváth thực hiện một thí nghiệm khác khi cho các tình nguyện viên xem khoảng 1.800 bức tranh vẽ cảnh sấm sét. Kết quả cho thấy các tình nguyện viên cảm nhận con số không quá 11 nhánh sét là hợp lý. Nếu nhiều hơn, người xem sẽ cảm thấy không thực tế.

Kết quả của nghiên cứu này giống với những phát hiện trước đây về con người và số đếm. Con người thường chỉ đếm và thực sự để ý nhóm sự vật có 6-10 cá thể.

Nếu từ 1-5 cá thể, con người thường bỏ qua vì quá ít, còn trên 10 người ta thường chỉ ước lượng với độ chính xác giảm xuống.