Sống sót sau cú rơi tự do từ độ cao lớn dường như chỉ là một khái niệm trong phim ảnh, nhưng điều đó từng xảy ra. Câu hỏi về việc một người có thể rơi tự do bao xa mà vẫn sống sót khá phức tạp để trả lời, vì nó liên quan đến vật lý, điều kiện khí quyển và hoàn cảnh tiếp đất. Mặc dù có vẻ như rơi từ độ cao lớn chắc chắn sẽ dẫn đến cái chết, nhưng có những yếu tố giúp con người thoát khỏi Tử Thần.
Khoa học về sinh tồn
Hai nguyên lý vật lý quan trọng đóng vai trò quyết định trong việc sống sót sau cú rơi tự do: vận tốc cuối và lực va chạm.
Vận tốc cuối: Đây là tốc độ tối đa mà một vật thể đạt được trong quá trình rơi. Nó xảy ra khi lực cản của không khí đẩy lên bằng với lực hấp dẫn kéo xuống. Đối với con người, tốc độ này thường vào khoảng 120 miles/giờ, nhưng nó có thể bị ảnh hưởng bởi tư thế của cơ thể. Việc dang rộng thân thể, tương tự như tư thế “sóc bay,” làm tăng diện tích bề mặt và do đó, tăng sức cản của không khí. Điều này làm chậm quá trình rơi xuống của bạn, một yếu tố quan trọng giúp cải thiện cơ hội sống sót.
Mặt khác, rơi ở tư thế đầu hoặc chân chạm đất sẽ giảm thiểu diện tích bề mặt, cho phép bạn đạt vận tốc cuối nhanh hơn. Khi đạt vận tốc cuối, việc tăng thêm khoảng cách rơi không làm tăng tốc độ, nhưng tổng thời gian rơi sẽ dài ra. Đây là lý do tại sao một cú rơi từ độ cao 20,000 feet có thể chứa cơ hội sống sót, nhưng một cú rơi từ độ cao 30,000 feet thì không, mặc dù vận tốc cuối cùng như nhau. Thời gian ở trong không khí lâu khiến cơ thể tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt và thiếu oxygen.
Lực va chạm: Lực bạn cảm nhận khi chạm đất liên quan trực tiếp đến tốc độ dừng lại của động lượng. Đây là một khái niệm cơ bản trong vật lý – xung lực. Như giáo sư vật lý James Kakalios giải thích, nếu bạn có thể kéo dài thời gian đáp mình, lực cần thiết để dừng bạn lại sẽ nhỏ hơn. Việc va chạm vào một bề mặt cứng, không chịu được lực tác động như bê tông sẽ khiến cơ thể dừng lại ngay lập tức, tạo ra một lực rất lớn, có khả năng gây tử vong.
Tuy nhiên, nếu bề mặt hạ cánh có độ “đàn hồi,” chẳng hạn như tuyết, nước, rừng rậm hay mái kính, nó có khả năng kéo dài thời gian dừng lại dù chỉ vài mili giây, giúp giảm đáng kể lực va chạm và tăng cơ hội sống sót. Đây là lý do tại sao nhiều câu chuyện sinh tồn nổi tiếng nhất đều liên quan đến việc đáp mình trên các bề mặt mềm hoặc linh hoạt.
Những câu chuyện sinh tồn có thật
Khái niệm sống sót sau cú rơi từ độ cao lớn không chỉ là lý thuyết, mà có những ví dụ thực tế đáng kinh ngạc.
Alan Magee: Một phi công Không Quân Hoa Kỳ trong Thế Chiến Thứ Hai, Alan Magee rơi từ độ cao 20,000 feet từ chiếc máy bay ném bom B-17 bị hư hại của mình. Ông sống sót sau cú rơi, kết thúc bằng việc ông đâm xuyên qua mái kính của một nhà ga xe lửa.
Việc hạ cánh bằng kính này phân tán lực va chạm, đóng một vai trò quan trọng trong sự sống sót của ông. Mặc dù bị thương nặng, Magee hồi phục và sống thêm nhiều thập kỷ sau sự kiện. Câu chuyện của ông chứng minh cho việc sống sót từ độ cao như vậy là hoàn toàn khả thi.
Vesna Vulović: Có lẽ là một trong những câu chuyện đáng kinh ngạc nhất. Vào năm 1972, Vesna Vulović, một tiếp viên hàng không người Serbia, bị rơi từ độ cao 33,000 feet sau khi một quả bom phát nổ trên máy bay mà cô đang đi. Cô được tìm thấy trong một phần nhỏ của xác máy bay, nơi bị không khí làm chậm lại do diện tích bề mặt lớn. Mảnh vỡ đóng vai trò như một chiếc dù tạm thời, giúp cô hạ cánh chậm lại và sống sót sau cú va chạm trên một sườn dốc phủ đầy tuyết. Câu chuyện của cô nêu bật hiện tượng khi một người bị mắc kẹt trong một vật thể to với diện tích bề mặt lớn, điều này làm tăng lực cản không khí và cải thiện khả năng sống sót của họ.
Những nguy hiểm của độ cao lớn
Mặc dù vận tốc cuối thấp và hạ cánh nhẹ nhàng là rất quan trọng, nhưng việc rơi từ độ cao rất lớn lại gây ra những biến số nguy hiểm đến tính mạng khác. Khi bạn bay lên cao, áp suất và nhiệt độ không khí giảm mạnh, và nồng độ oxygen cũng giảm mạnh.
Thiếu oxygen: Tình trạng thiếu oxygen cũng khiến bạn bất tỉnh. Mặc dù điều này có vẻ có lợi – vì bạn sẽ không cảm thấy đau đớn khi rơi – nhưng nó cũng đồng nghĩa với việc bạn sẽ không thể định hướng cơ thể vào tư thế sinh tồn hoặc chuẩn bị cho việc va chạm.
Sôi máu: Ở độ cao cực đại, khoảng 63,000 feet, áp suất khí quyển thấp đến mức điểm sôi của máu và các chất dịch cơ thể khác giảm xuống bằng nhiệt độ cơ thể. Điều này khiến chất lỏng chuyển sang dạng khí, một hiện tượng được gọi là sôi máu, gây tử vong ngay lập tức. Áp suất tự nhiên của cơ thể không thể chống lại hiện tượng này. Vì lý do đó, phi công và phi hành gia được yêu cầu mặc bộ đồ chịu áp suất ở độ cao 50,000 feet trở lên.
Xét đến những yếu tố kể trên, các chuyên gia đều đồng thuận một cú rơi từ độ cao khoảng 60,000 feet có lẽ là độ cao tối đa mà một người có thể sống sót và chỉ khi tất cả các điều kiện khác đều hoàn hảo. Điều này gồm việc tỉnh dậy sau một cú mất điện, tránh được hiện tượng bốc hơi và hạ cánh trên một bề mặt cực kỳ mềm mại và dễ chịu.
Cuối cùng, một kết quả thành công là sự kết hợp hiếm hoi giữa may mắn, vật lý học và việc tìm ra cách phân tán lực va chạm chí mạng.
(Theo Mentalfloss)
