Khoa Học News

Lời giải cho câu hỏi 500 năm tuổi của Leonardo da Vinci

Một nghịch lý bí ẩn về chất lỏng được Leonardo da Vinci đặt ra khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thế kỷ. Giờ đây chúng ta đã có câu trả lời.

Hơn 500 năm trước, khi quan sát các bong bóng khí nổi lên trên mặt nước, Leonardo da Vinci nhận thấy chúng di chuyển theo hình xoắn ốc hoặc ngoằn ngoèo thay vì đi thẳng lên bề mặt. Trong nhiều thế kỉ, chưa ai giải thích được hiện tượng kỳ lạ này và nó được gọi là "nghịch lý Leonardo".


Đã có lời giải thích cho "nghịch lý Leonardo". (Ảnh: iStock).

Giờ đây, 2 nhà khoa học đã tìm ra câu trả lời bằng cách phát triển các mô phỏng phù hợp với phép đo có độ chính xác cao. Kết quả nghiên cứu vừa được công bố hôm 17/1, trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.

Giáo sư Miguel Ángel Herrada, Đại học Seville và Giáo sư Jens G. Eggers, Đại học Bristol, khám phá ra cơ chế giải thích sự chuyển động không ổn định của bong bóng khí khi nổi lên mặt nước.

Theo các tác giả, kết quả nghiên cứu cho thấy bong bóng có thể đạt đến bán kính tới hạn, liên tục bị đẩy vào những con đường di chuyển mới do tương tác giữa dòng nước xung quanh và sự thay đổi hình dạng của chúng.

"Chuyển động của bong bóng trong nước đóng vai trò trung tâm đối với nhiều hiện tượng tự nhiên, từ công nghiệp hóa chất đến môi trường", Miguel Herrada và Jens Eggers đánh giá về vai trò của việc giải thích nghịch lý Leonardo.


Bản vẽ của Leonardo da Vinci khi ông nhận thấy sự di chuyển kì lạ của bong bóng khí trong nước. (Ảnh: University of Sevilla).

Điều mà da Vinci lưu ý từ 5 thế kỉ trước, được các nhà khoa học khác xác nhận, là các bong bóng khí bán kính nhỏ hơn milimet có xu hướng đi lên bề mặt theo đường thẳng, trong khi các bong bóng lớn hơn tạo ra sự lắc lư dẫn đến hình xoắn ốc hoặc ngoằn ngoèo.

Herrada và Eggers sử dụng phương trình Navier–Stokes, một mô hình toán học được dùng để tính toán dòng chảy của chất lỏng và khí, mô phỏng sự tương tác phức tạp giữa bọt khí và môi trường nước xung quanh chúng.

Nhóm nghiên cứu xác định chính xác bán kính hình cầu kích hoạt độ nghiêng này là 0,926 mm - tương đương đầu bút chì và mô tả cơ chế dẫn đến những chuyển động nguệch ngoạc.

Bong bóng vượt quá bán kính tới hạn sẽ trở nên không ổn định hơn, tạo ra độ nghiêng làm thay đổi độ cong của chúng. Việc đó làm tăng vận tốc của nước xung quanh bề mặt bong bóng, gây ra chuyển động lắc lư.

Bong bóng sau đó quay trở lại vị trí ban đầu do sự mất cân bằng áp suất được tạo ra bởi các biến dạng và lặp lại quá trình theo chu kỳ.

"Trước đây người ta tin rằng chính quá trình nổi lên bề mặt của bong bóng khiến nó trở nên không ổn định, nhưng chúng tôi chứng minh một cơ chế mới, dựa trên sự tương tác giữa dòng chảy và biến dạng của bong bóng", các tác giả viết trong phần kết luận.

Thông tin biên tập: Xem tại đây
TIN CŨ HƠN
Thế giới song trùng: Khi 2 vận động viên mang cùng tên họ, cùng gương mặt nhưng kết quả ADN lại gây sốc

Thế giới song trùng: Khi 2 vận động viên mang cùng tên họ, cùng gương mặt nhưng kết quả ADN lại gây sốc

Đối với những trường hợp song trùng, những người giống nhau về vẻ ngoài có thể được gặp phải trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, cũng có trường hợp song trùng khác khó có thể lý giải.

Đăng ngày: 09/11/2026
Top 10 sự thật kỳ lạ nhưng thú vị về tâm lý con người mà bạn chắc chắn chưa từng nghe qua

Top 10 sự thật kỳ lạ nhưng thú vị về tâm lý con người mà bạn chắc chắn chưa từng nghe qua

Bạn có biết rằng một người càng thông minh thì càng có ít bạn bè hay 80% suy nghĩ của chúng ta là tiêu cực không?

Đăng ngày: 09/11/2026
Những sự thật kinh ngạc về các bãi thử bom hạt nhân bí mật nhất thế giới

Những sự thật kinh ngạc về các bãi thử bom hạt nhân bí mật nhất thế giới

Trong cuộc đua nghiên cứu và sản xuất vũ khí hạt nhân, Mỹ và Liên Xô đã tiến hành thử nghiệm vũ khí này tại nhiều bãi thử bom hạt nhân.

Đăng ngày: 08/11/2026
Sự thật bất ngờ: Những cặp song trùng không chỉ trông giống nhau mà hành xử cũng tương đồng?

Sự thật bất ngờ: Những cặp song trùng không chỉ trông giống nhau mà hành xử cũng tương đồng?

"Song trùng" hay doppelgänger là hiện tượng mà 2 người hoàn toàn xa lạ, không có quan hệ huyết thống lại sở hữu khuôn mặt giống nhau đến lạ kỳ.

Đăng ngày: 08/11/2026
Không phải chỉ sử dụng có 10% bộ não, con người đang sử dụng bộ phận này với bao nhiêu công suất?

Không phải chỉ sử dụng có 10% bộ não, con người đang sử dụng bộ phận này với bao nhiêu công suất?

Nhiều người tin vào quan điểm cho rằng con người chỉ sử dụng 10% bộ não, nhưng thực tế cả khi nghỉ ngơi hoặc ngủ, phần lớn bộ não vẫn hoạt động.

Đăng ngày: 08/11/2026
10 điều thú vị về Frankenstein, gã quái vật biểu tượng của dịp lễ Halloween

10 điều thú vị về Frankenstein, gã quái vật biểu tượng của dịp lễ Halloween

Frankenstein là một quái vật nổi tiếng ở Phương Tây từ xưa đến nay và thường được hoá trang ở các dịp lễ Halloween hằng năm.

Đăng ngày: 07/11/2026
Tộc người đầu tiên tiến hóa để lặn sâu 70 mét

Tộc người đầu tiên tiến hóa để lặn sâu 70 mét

Người Bajau hiện sống ở Indonesia sở hữu lá lách lớn khác thường phù hợp với hoạt động bắt cá dưới biển.

Đăng ngày: 07/11/2026
Khoa Học News