HỎI. Điều gì xảy ra nếu tôi nhảy ra khỏi máy bay cùng với vài ba bình chứa khí heli và một quả bóng khổng lồ xẹp lép? Rồi khi đang rơi tự do, tôi sẽ xả khí heli để bơm căng quả bóng. Tôi sẽ cần bao lâu để quả bóng làm giảm tốc độ rơi của tôi đủ để hạ cánh an toàn?

— Colin Rowe

ĐÁP. Nghe thì có vẻ nực cười, nhưng điều này có phần nào đó khả thi.

Rơi xuống từ một nơi cực cao thì thật nguy hiểm.[cần dẫn nguồn] Một quả bóng thực tế có thể cứu sống ta, nhưng hiển nhiên đó không phải là một quả bóng bay chứa khí heli thông thường dùng để trang trí tiệc tùng.

Nếu quả bóng đủ lớn, bạn thậm chí không cần dùng tới khí heli. Quả bóng ấy sẽ hoạt động giống như một chiếc dù, làm chậm tốc độ rơi của bạn xuống mức không gây tử vong.

Tránh tiếp đất với vận tốc lớn là chìa khóa để sống sót, điều đó không có gì đáng ngạc nhiên cả. Như một bài báo về y khoa từng đề cập…

Dĩ nhiên, tốc độ, hay độ cao của vị trí bắt đầu rơi tự nó không gây ra thương tích… nhưng với biến thiên vận tốc lớn, như khi rơi xuống nền bê tông từ một tòa nhà 10 tầng, thì lại là vấn đề khác.

… đó chỉ là một cách diễn đạt dài dòng câu nói cũ, “Đang rơi thì chưa chết, tiếp đất mới hết đời.”

Để có chức năng giống như một chiếc dù, một quả bóng đầy không khí – chứ không phải khí heli – sẽ phải có đường kính 10 đến 20 mét, quá lớn để được bơm căng từ các bình khí bơm bóng bay mini. Một chiếc quạt công suất lớn có thể được sử dụng để làm căng quả bóng bằng không khí xung quanh, nhưng thế thì bạn thà dùng dù còn hơn.

Khí heli khiến mọi chuyện trở nên dễ dàng hơn.

Để có thể nhấc bổng một người không cần đến quá nhiều bóng bay chứa khí heli. Năm 1982, Larry Walters đã bay qua Los Angeles trong chiếc ghế vải được nâng bởi những quả bóng thám không, cuối cùng đã đạt được độ cao vài kilomet so với mực nước biển. Sau khi băng qua không phận của Los Angeles, để hạ cánh ông ấy đã bắn vỡ vài quả bóng bằng một khẩu súng hơi.

Khi tiếp đất, Walters lập tức bị bắt, dù cho chính quyền không tìm được cớ gì để buộc tội ông ấy. Lúc đó, một thanh tra an toàn bay của Cục hàng không Liên bang Hoa Kỳ FAA đã trả lời phóng viên của tờ The New York Times, “Chúng tôi biết rằng ông ấy đã vi phạm điều khoản nào đó của Luật hàng không liên bang, và ngay khi chúng tôi tìm ra điều khoản ấy là điều khoản gì, chúng tôi sẽ gửi một bản cáo trạng nào đó đến tòa.”

Một quả bóng heli tương đối nhỏ – chắc chắn là nhỏ hơn một chiếc dù – sẽ đủ để làm chậm tốc độ rơi của bạn, nhưng nó vẫn phải lớn hơn rất nhiều so với những quả bóng trang trí thông thường. Những bình khí heli cho thuê lớn nhất sẽ chứa khoảng 7 m3, và bạn sẽ cần tới ít nhất 10 bình để cung cấp đủ khí cho quả bóng có thể nâng được trọng lượng cơ thể mình.

Bạn sẽ phải làm điều này thật nhanh. Các bình nén khí heli trơn tuột và thường khá nặng, nghĩa là chúng có một vận tốc tới hạn lớn. Bạn sẽ chỉ có mấy phút để dùng hết tất cả các bình đó. (Ngay khi sử dụng hết một cái, bạn có thể ném đi.)

Bạn không thể giải quyết vấn đề này bằng cách chuyển điểm xuất phát lên cao hơn. Như bạn đã biết từ sự việc xảy ra với miếng bít tết thả rơi, vì thượng tầng khí quyển có không khí rất loãng nên mọi thứ rơi từ tầng bình lưu hay cao hơn sẽ đạt tới tốc độ vô cùng lớn khi chạm đến tầng đối lưu, rồi dần giảm tốc trong quãng đường còn lại. Điều này đúng với mọi vật, từ các mẫu thiên thạch[1] cho tới vận động viên mạo hiểm Felix Baumgartner.

Nhưng nếu bạn cần bơm căng những quả bóng thật nhanh, bạn có thể nối nhiều bình cùng một lúc. Như thế, bạn có thể làm chậm quá trình rơi. Chỉ là đừng sử dụng quá nhiều khí heli, nếu không bạn sẽ bay bồng bềnh ở độ cao gần 5000 mét giống như Larry Walters.

Trong quá trình nghiên cứu câu trả lời này, tôi đã làm treo bản Mathematica của tôi vài lần khi giải các phương trình vi phân liên quan tới khí cầu, và rốt cuộc là bị Wolfram|Alpha chặn cả IP vì thực hiện quá nhiều yêu cầu. Mẫu thỉnh cầu mở khóa tài khoản yêu cầu tôi giải thích xem điều gì khiến tôi đưa ra quá nhiều truy cập đến vậy. Tôi viết, “Hãy tính số bình heli bạn cần phải mang theo để thổi căng một quả bóng đủ lớn làm chậm việc rơi tự do từ một chiếc máy bay phản lực.”

Thành thật xin lỗi, Wolfram.

❀ ❀ ❀

[1] Tương tự, thang đo cường độ gió F (Fujita) đã được thay thế bằng thang EF (Fujita mở rộng). Đôi khi, một đơn vị đo trở nên lỗi thời bởi vì xài nó rất kinh khủng – chẳng hạn, “kip” (1.000 pound lực), “kcfs” (hàng nghìn foot khối mỗi giây), và “độ Rankine” (độ F trên độ không tuyệt đối). (Tôi đã phải đọc các bài báo kỹ thuật sử dụng các đơn vị này.) Những khi khác, bạn có thể nhận thấy rằng các nhà khoa học chỉ muốn có thứ gì đó để “chỉnh” mọi người.