Chuyên gia khí động học giải thích vì sao rồng trong Game of Thrones hoàn toàn có thể bay được
| 04/07/2016 11:54 AM
Vì nghê nghiệp của tôi là kĩ sư khí động học, tôi nhận ra rằng để những con rồng này bay được, thế giới trong phim phải vận hành khác thế giới thực một chút.
*Theo lời kỹ sư Guy Gratton
Cũng như nhiều người, tôi khá tò mò về giới cai trị vùng Westeros, nơi mà thi thoảng người dân lại tranh cãi về vấn đề ai là người điều hành. Games of Thrones rất cuốn, nhưng đừng bị cuốn theo nhân vật nào, vì trong phim chẳng ai sống được lâu cả.
Một trong những nhân vật quyền thế nhất – Daenerys Targaryen – dành kha khá thời gian cho việc khám phá thế giới và cưỡi rồng. Vì nghề nghiệp của tôi là kĩ sư khí động học, tôi nhận ra rằng để những con rồng này bay được, thế giới trong phim phải vận hành khác thế giới thực một chút.
Có thể ước tính trọng lượng một con rồng bằng cách so sánh với Daenerys, cao khoảng 1 mét 6, nặng khoảng 60kg. Cơ thể rồng có vẻ dài gấp bốn, dày gấp năm và rộng gấp đôi, với một cái đuôi dài và dày ngang bằng cơ thể Daenerys. Giả sử mật độ chất trong cơ thể rồng và người băng nhau thì trọng lượng một con rồng bằng khoảng 44 lần Daenerys: 2600kg.
Giả sử tất cả mọi người ở Westeros di chuyển giống cách ta di chuyển, trọng lực y hệt, suy ra trọng lực của con rồng vào khoảng W = 26.000 Newtons khi gia tóc trọng lực là 10m/s.
Nếu ta muón phân tích khí động học của loài rồng bay này, chúng ta cần hai thông tin. Một là diện tích cánh. Mỗi cánh có vẻ dài gấp đôi chiều dài cơ thể rồng, cho là cả hai cánh to bằng hai hình chữ nhật có cạnh 4 mét và 8 mét, tổng diện tích là 64m2 gọi là S.
Thứ hai đó và tốc độ trì, hay tốc độ thấp nhất mà rồng có thể bay mà không rơi khỏi bầu trời. Có thể suy luận rằng rồng cất cánh và hạ cánh ở tốc độ trì, giống như máy bay và các loài chim. Qua quan sát cảnh phim, có vẻ cơ thể dài 13 mét của rồng vụt qua trong 3 giây, có nghĩa là tốc độ trì vào khoảng 4.3 m/s hoặc 14 feet/s.
Khí động học rồng
Là một kĩ sư, khi gặp phải một vấn đề gì tôi thường dùng toán để giải quyết chúng. Trong trường hợp này tôi sử dụng công thức sức nâng cơ bản:
Nếu ta sử dụng hằng số mật độ không khí tại mực nước biển Trái Đất là p=1.2kg/m3, ta có hệ sống sức nâng là 36, môn con số không thực tế. Tôi sắp xếp lại thành:
Máy bay Rogallo siêu nhẹ - máy bay với một hoặc hai chỗ cấu thành từ khung siêu nhẹ và động cơ nhỏ đặt bên dưới cánh máy bay kiểu dù lượn, có hệ số nâng khoàng 2.2 tới 2.7. Chắc chắn quá trình tiến hoá đã giúp cánh rồng có khả năng nâng hiệu quả hơn, nhưng tôi phải giả sử một vài điều ở đây, và tôi giả sử hệ số nâng cao nhất (CL.max) là 3.5
Loại trừ khả năng của phép thuật, điều này cho thấy không khí ở Westeros đặc hơn của chúng ta rất nhiều. Dùng công thức trên ta có thể tính ra độ đậm đặc:
12 kg/m3 là cao gấp 10 lần con số của Trái Đất, nghe có vẻ cao báo động, nhưng thực ra thì không tệ đến mức đó. Khác biệt rõ nhất là trải nghiệm của thợ lặn ở độ sâu 100 mét – độ sâu mà bình thường ở đó cơ thể không gặp vấn đề gì.
Có một bằng chứng khác chứng minh điều này. Sau khi xem một vài tập bạn sẽ để ý là hầu như ai trong phim cũng có thể nhặt kiếm hoặc giáo lên và ném nó xa tới mức mà một vận động viên Olympic phải ghen tị. Với trọng lực không đổi thì điều này cho thấy những vật bị ném có sức nâng cao hơn hẳn ở Trái Đất – điều này hoàn toàn hợp lí với không khí đặc như vậy.
Có gì đó trong không khí
Thành phần không khí ở đây là gì nhỉ? Không khí tại Trái Đất bao gồm 21% là oxi, 78% là ni-tơ và 1% là các khí khác. Chúng ta biết 21% oxi là tỉ lệ vừa phải, bạn và tôi đều đang hít thở không khí – thế nhưng ở mức 30% thì lượng oxi này sẽ khiến mọi thứ cực kì dễ bắt lửa (ở mức cao hơn thì không phải là bắt lửa mà là phát nổ). Điều này có vẻ là hợp lí tại Westeros, khi mà bất kì ai khi đứng gần rồng thở có vẻ đều bắt lửa ngay, trong khi những người dân địa phương có vẻ khá lo lắng về việc đốt lửa trừ khi họ ở trong một cái lâu đài đá. Westeros có thể có không khí đặc với 30% là oxy.
Các khí còn lại thì sao? Tôi đoán là nó không phải nitrogen giống Trái Đất mà là argon – một khí hiếm nhiều chỉ sau nitrogen. Argon có mật độ phân tử đặc hơn Ni-tơ 42% và có thể khiến không khí đặc hơn mà vẫn giữ áp suât dưới 10 bar.
Có hai quy luật liên quan tới khí ga mà ta có thể sử dụng để tìm ra những tính chất của không khí tại Westeros: ĐỊnh luật Charles và Boyle. Bằng cách áp dụng chúng tôi có thể tính ra với áp suất cao hơn 7 lần ơ Trái Đất và thành phần không phí là 70% argon/30% oxy, không khí có mât độ 12kg/m3 và rồng có thể bay. Nói đơn giản hơn là ta có thể khiến không khí đặc hơn bằng cách khiến nó nặng hơn – bằng cách thay thế ni-tơ bằng khí nặng hơn như argon.
Hỗn hơn argon/oxy (argox) này có tác dụng gây nghiện ở vị trí áp suất cao. Có thể chính điều này gây ra xu hướng hành vi hung hăng vô lí ở người dân Westeros.
Với một chút vật lí, khí động học và tâm sinh lý con người, bạn có thể hiểu hơn nhiều về Westeros – nơi mà nguyên nhân rồng có thể bay, nỗi sợ lớn nhất là lửa, và hành vi bột phát của người dân không phải là ở thứ rượu họ uống mà là do thứ không khí họ hít thở hàng ngày.
(Theo Genk - Trí Thức Trẻ)