Vì sao vào ban đêm và sáng sớm, nghe rõ tiếng chuông hơn ban ngày?

Trong nhiều thành phố lớn đều có những chiếc đồng hồ báo giờ đồ sộ vươn cao lên, tiếng chuông du dương báo thời gian chuẩn xác cho mọi người ở xung quanh.

Nếu bạn là người hay để ý thì sẽ cảm thấy: ban đêm và sáng sớm, tiếng chuông nghe rất rõ; còn ban ngày, tiếng chuông chỉ thoang thoảng, thậm chí có lúc không nghe thấy gì cả. Có thể có người sẽ nói: đó là vì môi trường ban đêm và sáng sớm yên tĩnh, còn ban ngày thì âm thanh hỗn tạp, ồn ào.

Cách giải thích như vậy chỉ đúng một phần, không được trọn vẹn. Còn một nguyên nhân quan trọng khác là âm thanh có khả năng "rẽ ngoặt".

Âm thanh dựa vào không khí để lan truyền. Trong không khí nhiệt độ đồng đều, nó truyền thẳng tắp về phía trước; một khi gặp phải nhiệt độ không khí chỗ cao chỗ thấp, nó cố sức chọn nơi có nhiệt độ thấp mà truyền. Thế là âm thanh liền "rẽ ngoặt" ngay.

Ban ngày, Mặt Trời hun nóng mặt đất lên, không khí ở gần mặt đất có nhiệt độ cao hơn ở trên không rất nhiều. Tiếng chuông sau khi phát ra, truyền đi chưa được bao xa liền ngoặt lên trên cao, nơi có nhiệt độ tương đối thấp. Vì vậy, trên mặt đất, ở ngoài một khoảng cách nhất định, tiếng chuông nghe không được rõ, xa chút nữa thì không nghe thấy tiếng chuông. Ban đêm và sáng sớm, tình trạng nóng lạnh của không khí xảy ra ngược lại: nhiệt độ không khí gần mặt đất thấp hơn ở trên cao. Tiếng chuông sau khi phát ra liền thuận theo mặt đất, nơi có nhiệt độ tương đối thấp mà truyền. Vì thế, người ở nơi rất xa cũng có thể nghe rõ được tiếng chuông. Xem ra, câu thơ "bán dạ chung thanh đáo khách thuyền" (nửa đêm nghe tiếng chuông vẳng đến thuyền khách) quả cũng là có căn cứ khoa học đấy chứ!

Loại tính chất này của âm thanh có thể tạo nên một số hiện tượng lí thú. Trong sa mạc nóng bức, nhiệt độ gần mặt đất tương đối cao. Nếu ở ngoài 50 ~ 60 m có người hú gọi to thì chỉ có thể thấy miệng người ấy mấp máy cử động, mà không nghe được âm thanh. Đó là vì sau khi tiếng hú phát ra, âm thanh liền ngoặt rất nhanh lên trên cao đi mất. Ngược lại, ở vùng băng tuyết mênh mông, nhiệt độ gần mặt đất thấp hơn ở trên không, âm thanh hoàn toàn lan truyền theo mặt đất;

vì vậy, khi có người hú gọi ta, âm thanh có thể truyền đi rất xa, thậm chí ngoài 1000 ~ 2000 m cũng có thể nghe được. Có khi do nhiệt độ không khí gần mặt đất chợt cao, chợt thấp, âm thanh cũng theo đó mà ngoặt lên ngoặt xuống, thường hay tạo thành một số khu vực tương đối gần không nghe được âm thanh, ở nơi xa hơn thì lại có thể nghe được. Tháng 6 năm 1815, trong chiến dịch Waterlo nổi tiếng, sau khi cuộc chiến bùng nổ quân đoàn "Cờ ru xi" đóng quân không xa chiến trường, cách đấy 25 km, mà không một ai nghe thấy tiếng súng lớn, vì vậy không thể kịp thời chạy đến chi viện cho Napoleon theo kế hoạch tác chiến. Vậy mà ở một nơi xa hơn, tiếng đại bác ùng oàng lại nghe rõ mồn một. Tính chất lan truyền của âm thanh lại ảnh hưởng đến chuyện thắng bại của một chiến dịch như thế đấy!