Chương 6: Nguyên lý chấn tử định hướng

Cụ Hạc nghiêng đầu, dõi mắt nhìn vào lớp bột xỉ lắng đọng dưới đáy lọ thủy tinh. Dưới quầng sáng rực rỡ của ngọn đèn măng-sông, những hạt tinh thể màu vàng xám ánh lên vẻ sắc lạnh, bám chặt vào thành lọ như một lớp vảy gỉ sắt bướng bỉnh.

Trần Đình Quỳ ghé sát mắt kính gọng đồi mồi xuống mặt bàn, bàn tay lấm lem dầu máy khẽ run lên khi đưa ngón tay chạm nhẹ vào lớp vỏ thủy tinh:

"Thưa cụ, thứ bột này... trông không hề giống tro than của gỗ thông hay bồ hóng từ củi mục. Cháu ngửi thấy mùi hăng nồng xộc thẳng vào sống mũi, giống hệt mùi xỉ axít đọng lại nơi cực âm bình ắc-quy khi bị chập mạch."

"Đúng vậy, chú em nhìn rất tinh," cụ Hạc khẽ mỉm cười, giọng trầm tĩnh xua đi bầu không khí căng thẳng trong gian xưởng cơ khí. Cụ cầm chiếc kìm nguội gõ nhẹ ba tiếng cộc cộc lên thân lọ: "Khói củi gỗ thông thường khi cháy sinh ra muội than cacbon rất mịn, tỷ trọng nhẹ hơn không khí nên cứ theo hơi nóng bốc thẳng lên tầng mây. Đằng này, thứ khói ma quái kia lại trườn bò là là dưới mặt đất, len lỏi qua từng rãnh cạn như một dòng nước đục. Đó là vì nó chứa đầy những hạt sol khí khoáng chất có tỷ trọng lớn. Chúng là bụi diêm sinh lẫn oxit thạch tín và antimon bị nghiền vụn, gặp nhiệt độ cao thăng hoa rồi ngưng kết lơ lửng giữa tầng ẩm của sương muối."

Quỳ tròn xoe mắt, thoáng bối rối:

"Thế nhưng... nếu chúng trôi lơ lửng sát đất như vậy, tại sao chiếc máy đo dòng điện galvanometer ở trạm ta lại giật loạn lên? Chẳng lẽ khói bụi vô cơ cũng phát ra điện tích?"

"Khói không tự sinh ra dòng điện, nhưng nó làm biến dạng sóng điện từ trong khí quyển," cụ Hạc đứng thẳng lưng, bước lại giá để đồ nghề bằng gỗ dẻ. Cụ với tay lấy xuống một bó thanh đồng thau dài chừng nửa sải tay, từng thỏi kim loại ánh lên sắc vàng óng ả dưới ánh đèn măng-sông. "Đất trời vốn luôn tràn ngập những dao động sóng vô tuyến tự nhiên. Khi một luồng sóng lan truyền trong không gian thoáng đãng, nó đi theo đường thẳng tắp, biên độ êm ả. Nhưng khi gặp phải một bức tường tạo bởi hàng triệu hạt bụi kim loại nặng lơ lửng, bước sóng ấy sẽ bị va đập, phản xạ và tán xạ tứ tán theo mọi hướng. Tán xạ ấy dội ngược về, tạo nên những xung cảm ứng bất thường trên các dây thép bắt sóng của trạm ta."

Nhìn ánh mắt say mê nhưng còn đôi chút mơ hồ của người thợ trẻ, cụ Hạc rút trong túi chàm ra một mẩu than củi, cúi xuống vạch vài đường cơ bản lên mặt bàn gỗ sồi. Cụ vừa vẽ vừa giảng giải tỉ mỉ:

"Một chấn tử thu lôi đơn thuần chỉ bắt được tín hiệu hỗn tạp từ bốn phương tám hướng, không thể chỉ rõ luồng độc đang bò qua khe suối nào hay dừng lại ở mỏm đồi nào. Muốn bắt trọn hướng đi của luồng tán xạ, ta phải chế tạo chấn tử định hướng. Chú em nhìn đây: một thanh đồng đóng vai trò chấn tử bức xạ thu nhận chính, phía sau đặt thêm một thanh phản xạ dài hơn năm phần trăm, phía trước đặt các thanh dẫn hướng ngắn hơn. Toàn bộ sóng tán xạ dội lại từ đám sol khí sẽ bị gom tụ vào thanh chính, truyền thẳng xuống kim đo."

Đôi mắt Quỳ bừng sáng. Gương mặt người học trò trường Kỹ nghệ Thực hành rạng rỡ hẳn lên trước nguyên lý thực nghiệm sáng rõ như ban ngày. Anh lập tức cởi phăng chiếc áo khoác dạ bên ngoài, xắn cao tay áo sơ mi để lộ đôi cánh tay rắn rỏi:

"Cháu hiểu rồi! Nếu ta uốn các thanh đồng này thành một mảng chấn tử định hướng hình chữ nhật, ta sẽ tạo ra một chiếc phễu gom sóng vô hình! Hướng nào có mật độ hạt quặng dày đặc nhất, sóng tán xạ dội về sẽ mạnh nhất, làm kim galvanometer lệch về hướng đó!"

"Chính là đạo lý ấy," cụ Hạc gật đầu tán thưởng. "Hãy bắt tay vào việc ngay. Đêm nay, ta phải có trong tay bộ máy quan trắc tán xạ đầu tiên."

Gian xưởng cơ khí rộn ràng hẳn lên giữa đêm khuya thanh vắng. Quỳ dùng kìm nguội và cưa sắt cẩn trọng cắt từng đoạn thanh đồng thau theo đúng kích thước cụ Hạc vừa định lượng. Cậu thoăn thoắt uốn cong các đầu thanh, bắt ốc siết chặt chúng vào một khung gỗ phay đã được quét lớp dầu bóng cách điện. Tiếp đó, Quỳ lấy ra một lõi gỗ tròn rỗng ruột, tỉ mẩn quấn từng vòng dây đồng bọc chỉ cách điện để tạo thành một cuộn cảm tự chế có độ tự cảm chính xác. Cậu khéo léo đấu nối hai đầu cuộn cảm vào cầu đo điện trở bằng than chì, rồi dẫn dây về hai cọc âm dương của chiếc máy galvanometer vỏ gỗ sồi.