Đường một ray
Một chiếc xe hơi chỉ có hai bánh xe trông thật quá kì quặc, nhưng bí ẩn của tác dụng cân bằng bất ngờ của nó là tâm điểm của các hệ thống chỉ dẫn ngày nay.
Louis Brennan là một kĩ sư người Australia gốc Ireland đã nghĩ ra một dạng phương tiện vận tải hết sức không có khả năng triển khai: một chiếc xe kiểu con quay hồi chuyển có hai bánh xe nằm phía trước hai bánh xe kia, giống như một chiếc xe đạp vậy. Nó thật sự là một ý tưởng không sống nổi, nhưng nó đã soi sáng một thử nghiệm cho một cuộc cách mạng vận tải.
Một tác dụng cân bằng mong manh. (Ảnh: Bảo tàng Đường sắt Quốc gia Hoa Kì/SSPL)
Các con quay hồi chuyển khai thác nguyên lí là một vật đang quay có xu hướng bảo toàn mômen động lượng của nó: một khi bắt đầu quay tròn, thì bánh xe của con quay sẽ chống lại bất kì lực nào muốn làm thay đổi trục quay của nó. Brennan nhận ra rằng một con quay hồi chuyển có thể giữ đứng trên đường một ray và vào năm 1903 ông đã đăng kí bằng sáng chế cho ý tưởng đó. Ông đã chứng minh một nguyên mẫu đường một ray thu nhỏ tại một buổi dạ hội nghệ thuật của Hội Hoàng gia ở London vào năm 1907, và “đã đánh thức sự hứng khởi đến bất ngờ của thế giới”. Nhà văn danh tiếng H.G. Wells đã ám chỉ đến sự kiện trên trong quyển tiểu thuyết năm 1908 của ông, Không Chiến, và đã mô tả khán giả quan tâm như thế nào trước ý tưởng về một chiếc xe kiểu con quay hồi chuyển lao qua một vực thẳm trên một sợi dây cáp: “Hãy tưởng tượng nếu như con quay ngừng lại!”
Brennan tiếp tục đi chứng minh một phiên bản trọn vẹn vào năm 1909 nhưng, như Wells đề xuất, nỗi khiếp sợ trước vấn đề an toàn đã cản trở sự thương mại hóa của nó. Tại điểm này, Elmer Sperry bước vào câu chuyện trên. Đã từng nghiên cứu công nghệ con quay hồi chuyển của riêng mình, ông đã mua bằng sáng chế của Brennan và tiến tới thành lập Công ti Con quay hồi chuyển Sperry ở Brooklyn, New York, để theo đuổi những ứng dụng hải dương học, trong đó có la bàn con quay hồi chuyển và bộ thăng bằng tàu thuyền. Ngày nay, các dụng cụ do Sperry và những người khác phát triển có mặt ở mọi nơi. La bàn con quay hồi chuyển sử dụng nguyên lí con quay hồi chuyển để giữ kim la bàn chỉ về hướng bắc, và con quay hồi chuyển còn có mặt trong bộ phận quan trọng nhất của thiết bị thăng bằng, dẫn hướng, và thiết bị lái trên tàu chiến, tàu chở dầu, tên lửa và nhiều thiết bị khác.
Một số nhìn thấy một sự song song giữa những nỗi lo ngại không có cơ sở đã khiến cho kiểu xe thăng bằng nhờ con quay của Brennan trông như không tưởng và sự phản đối hiện nay đối với một số công nghệ hiện đại. Đường một ray của Brennan hoạt động trên những nguyên lí xác thực nhưng người ta e ngại rằng sự trục trặc kĩ thuật có thể gây ra thảm họa. Sperry sử dụng những nguyên lí khoa học giống như vậy nhưng ông che giấu chúng trong công nghệ nên chúng không bị cảm nhận là rủi ro, theo lời của David Rooney thuộc Bảo tàng Khoa học ở London. “Nhiều người vẫn nghe nói tới các lo ngại kiểu ẩn dụ của Wells”, ông nói. “Điều gì sẽ xảy ra nếu như các nhà khoa học không đúng? Liệu có phải chúng ta đang lao đầu xuống vực không?”
Còn tiếp...
Nguồn: New Scientist
