Quả cầu tiên tri thú vị hơn những gì bạn nghĩ

Quả cầu pha lê này được đặt ngay bên ngoài Văn phòng Khí tượng Sân bay Darwin tại Darwin, Úc. Nó không phải là một công cụ tiên tri chúng ta thường nghe trong những câu truyện cổ. Trên thực tế, nó là một thiết bị khoa học có từ thế kỷ thứ 19 và vẫn còn được sử dụng cho tới ngày nay.

Đúng như tên gọi, Campbell-Strokes Sunshine Recorder hay máy lưu ký cường độ ánh sáng mặt trời Campbell-Stokes là một thiết bị đo cường độ của ánh nắng mặt trời. Cách nó hoạt động thú vị không khác gì cách chiếc nhiệt kế đo ra nhiệt độ của môi trường và vật thể.

Campbell-Strokes Sunshine Recorder hay hay máy lưu ký cường độ ánh sáng mặt trời Campbell-Stokes.

Thiết bị này bao gồm một quả cầu pha lê đường kính 4 inch (hơn 10cm) có nhiệm vụ hội tụ các tia sáng mặt trời lên một tấm giấy hiệu chuẩn. Sức nóng của tia sáng hội tụ sẽ đốt cháy một phần trên tấm giấy giúp người theo dõi có thể dựa vào đó để tham chiếu ra thông tin cường độ ánh sáng mặt trời.

Thiết bị này được đặt theo tên của người phát minh ra nó vào năm 1853 – ngài John Francis Campbell

Đáng ngạc nhiên hơn, Campbell không phải là một nhà khoa học, ông là một tác giả, học giả được khá nhiều người biết đến. Vào thời đó, những quả cầu thủy tinh trong suốt được sử dụng để định lượng giấy và những người sử dụng nhận thấy đôi khi chúng để lại những vết cháy trên giấy nếu được tiếp xúc gần ánh sáng mặt trời.

Tất nhiên, điều này không phải là một khám phá mới. Bởi gương cầu và thấu kính đã được người Hy Lạp cổ sử dụng để hội tụ ánh sáng mặt trời từ rất lâu trước đó. Bằng chứng được nhiều người biết đến nhiều nhất là những ghi chép về việc nhà toán học Acsimet nổi tiếng đã sử dụng một gương cầu parabol khổng lồ để đốt cháy các chiến thuyền của quân đội La Mã trong trận đánh bảo vệ quê hương Syracause của ông hồi thế kỷ 2 TCN.

Đây là thiết bị dùng để đo cường độ ánh sáng mặt trời.

Campbell lấy cảm hứng từ câu chuyện đó và bắt đầu mày mò tạo ra một thiết bị khí tượng của riêng mình – một công cụ đơn giản và hiệu quả cho phép đo và ghi lại cường độ của mặt trời

Ở nguyên mẫu đầu tiên, Campbell sử dụng một quả cầu thủy tinh rỗng chứa đầy nước được gắn vào một cái bát gỗ. Từ đây, ông có thể xác định cường độ của ánh sáng mặt trời tùy thuộc vào độ sâu của vết cháy.

Thiết bị này nhanh chóng tạo được tiếng vang trong giới khí tượng và một trong số họ đã góp phần cải tiến phát minh này. Theo đó, năm 1879, một nhà vật lý học người Ireland đã thay thế các khung gỗ bằng khung kim loại, đồng thời sử dụng các thẻ giấy có thể thay thế giúp việc ghi và lưu trữ dữ liệu về cường độ ánh sáng mặt trời được thuận tiện hơn.

Ngày nay, máy lưu ký cường độ ánh sáng mặt trời Campbell-Stokes vẫn đang được sử dụng tại rất nhiều cơ quan khí tượng và đài quan sát trên toàn cầu

Thiết bị này nhanh chóng tạo được tiếng vang trong giới khí tượng và một trong số họ đã góp phần cải tiến phát minh này.

Mặc dù đang dần bị thay thế dần bởi các cảm biến điện tử vốn nhỏ gọn và có độ chính xác cao hơn. Thiết bị này vẫn tiếp tục là một nguồn cung cấp thông tin giá trị trong ít nhất một thế kỷ nữa – Một công cụ hữu hiệu giúp sinh viên và cả các chuyên gia có được các hiểu biết sâu sắc hơn về mặt trời.