Vì sao con người không bị đè bẹp bởi sức nặng của bầu khí quyển Trái Đất?

Bầu khí quyển của Trái Đất rất nặng, vậy tại sao nó không khiến chúng ta nặng nề hơn?

Khí quyển Trái Đất bao phủ hành tinh chúng ta với một lớp không khí dày đặc, ranh giới giữa khí quyển và không gian bên ngoài được xác định bởi đường Kármán, nằm ở độ cao khoảng 62 dặm (100 km). Tuy nhiên, theo giáo sư Anthony Broccoli từ Đại học Rutgers, bang New Jersey, Mỹ, khoảng 99,9% khối lượng khí quyển nằm dưới độ cao 30 dặm (48 km). Tổng khối lượng của khí quyển Trái Đất ước tính lên tới 11,24 tỷ tỷ pound, tương đương 5,1 tỷ tỷ kg.

Mặc dù không khí nhẹ hơn cơ thể con người, nhưng áp lực mà nó tạo ra lại rất lớn. Cụ thể, áp suất không khí tác động lên mỗi inch vuông bề mặt cơ thể chúng ta lên tới 14,7 pound, tương đương với trọng lượng của một quả bóng bowling lớn. Vậy tại sao chúng ta không bị áp lực này đè bẹp?

Theo giáo sư Broccoli, nguyên nhân chính nằm ở sự phân bố áp suất. Không khí xung quanh cơ thể chúng ta tác động đồng đều lên mọi bộ phận, tạo ra một lực cân bằng. Michael Wood, giáo sư tại Đại học Canisius, New York, Mỹ, cho biết cơ thể con người đã tiến hóa để chịu đựng áp suất này. Bên trong cơ thể chúng ta, không khí cũng có áp suất tương đương, giúp duy trì sự cân bằng lực.

Tuy nhiên, sự cân bằng này chỉ xảy ra khi không khí có thể tiếp cận mọi phía của cơ thể. Christopher Baird, phó giáo sư vật lý tại Đại học West Texas, giải thích rằng nếu bạn sử dụng máy hút bụi để hút không khí ra khỏi tay, bạn sẽ cảm nhận được áp lực từ không khí bên ngoài đè lên da.

Khi lên cao, không khí trở nên loãng hơn, dẫn đến áp suất khí quyển giảm. Điều này lý giải tại sao khi bay trên máy bay, bạn thường cảm thấy tai bị "nổ lốp bốp" trong quá trình máy bay lên hoặc hạ độ cao. Hiện tượng này xảy ra vì áp suất bên trong cơ thể cần thời gian để điều chỉnh và cân bằng với áp suất bên ngoài.

Wood cũng nhấn mạnh rằng áp suất bên trong cơ thể là lý do khiến chúng ta không thể du hành vào không gian mà không có bộ đồ vũ trụ. Trong không gian, áp suất gần như bằng không, và nếu không có áp lực không khí đẩy xuống, cơ thể sẽ phồng lên như một quả bóng bay cho đến khi áp suất được giải phóng.