Tại sao con người không bị trọng lượng của bầu khí quyển Trái Đất đè bẹp?

Con người mọi lúc đều cần hít thở, nhưng dường như không hề cảm nhận được sự tồn tại hay trọng lượng của không khí. Trên thực tế, không khí có trọng lượng, bầu khí quyển khổng lồ là tổng hợp của tất cả không khí trên Trái Đất, có trọng lượng rất lớn. Nhưng tại sao con người không bị đè bẹp bởi trọng lượng này?

Theo trang LiveScience đưa tin, giáo sư khí quyển học Anthony Broccoli của Đại học Rutgers （Rutgers University）Hoa Kỳ cho biết, ranh giới giữa bầu khí quyển Trái Đất và không gian vũ trụ nằm ở độ cao khoảng 100 km so với bề mặt Trái Đất. Tuy nhiên, 99,9% khối lượng của bầu khí quyển nằm ở độ cao dưới 48 km.

Giáo sư Broccoli nói rằng tổng khối lượng của bầu khí quyển Trái Đất là 5,1 x 10¹⁸ (5,1 nhân với 10 mũ 18) kg. Vậy tại sao con người không bị đè bẹp bởi bầu khí quyển?

Ông giải thích rằng, ở một mức độ nào đó, điều này là do áp suất không khí được phân bố đồng đều. Không khí di chuyển xung quanh cơ thể con người, cuối cùng, áp suất không khí được “phân bố đồng đều lên tất cả các bộ phận cơ thể con người – không chỉ là lực tác động từ trên xuống”.

Tuy nhiên, áp suất được phân bố đồng đều trên cơ thể con người cũng không phải là không đáng kể. Ông Anthony Broccoli chỉ ra rằng áp suất này vào khoảng 14,7 pound trên mỗi inch vuông (tương đương với trọng lượng của một quả bóng bowling lớn), tức là khoảng 1 kg trên mỗi cm².

Michael Wood, giáo sư kiêm trưởng khoa Khoa học Định lượng tại Đại học Canisius, cho biết con người không bị đè bẹp bởi áp suất khí quyển vì cơ thể con người đã thay đổi qua thời gian để chịu được áp suất này.

Giáo sư Broccoli cho biết thêm: “Không khí bên trong cơ thể chúng ta về cơ bản cũng đẩy ra ngoài với áp suất tương đồng, tạo nên trạng thái cân bằng áp suất”.

Christopher Baird, phó giáo sư vật lý tại Đại học West Texas A&M, nói rằng sự cân bằng lực này chỉ có thể xảy ra khi không khí có thể tiếp cận được tất cả các phần của cơ thể.

Ông lấy ví dụ: nếu bạn đặt đầu hút của máy hút bụi lên tay, để nó hút hết không khí đang áp vào da, bạn sẽ cảm nhận được lực của không khí lên tay mình.

Giáo sư  Wood cũng đề cập rằng khi độ cao tăng lên, không khí trở nên càng loãng hơn, do đó áp suất khí quyển cũng giảm khi độ cao tăng lên.

Điều này giải thích tại sao khi bạn đi máy bay, trong quá trình cất cánh hoặc hạ cánh, tai bạn thường nghe thấy tiếng “bụp” – đó là lúc áp suất bên trong tai cần thời gian mới có thể cân bằng với áp suất bên ngoài, và sự chênh lệch áp suất giữa hai bên màng nhĩ gây ra cảm giác này.

Giáo sư  Wood còn cho biết thêm rằng áp suất từ bên trong cơ thể cũng là một trong những lý do khiến con người không thể du hành ngoài vũ trụ nếu không có bộ đồ du hành.

Ông nói: “Áp suất trong không gian gần như bằng không. Nếu không có áp suất từ bên ngoài cơ thể, áp suất bên trong sẽ khiến cơ thể con người phồng lên như một quả bóng, cho đến khi áp suất được giải phóng”.

The Epoch Times trước đó đã đưa tin rằng, ngoài khả năng chống áp suất, bộ đồ không gian đang được giáo sư sinh lý học và vật lý Christopher Mason tại Đại học Cornell nghiên cứu  còn được tích hợp một thiết bị lọc có thể lọc nước tiểu của phi hành gia. Biến thành nước cho phi hành gia uống trực tiếp khi đi bộ ngoài không gian.