Bức thư đáng nhớ của Đài thiên văn Cambridge đã phân tích vấn đề dưới góc độ thuần túy thiên văn học. Tuy nhiên, phần cơ khí vẫn còn nguyên đó.
Chủ tịch Barbicane không chần chừ thêm phút nào, lập tức thành lập một tiểu ban chuyên trách thuộc Câu lạc bộ Pháo thủ. Nhiệm vụ của tiểu ban này là giải quyết ba vấn đề lớn: khẩu pháo, quả đạn và thuốc súng. Tiểu ban gồm bốn thành viên có chuyên môn kỹ thuật cao: Barbicane (nắm quyền quyết định trong trường hợp phiếu ngang nhau), Tướng Morgan, Thiếu tá Elphinstone, và J. T. Maston, người được giao kiêm nhiệm vụ thư ký. Ngày 8 tháng 10, tiểu ban họp tại nhà Chủ tịch Barbicane, số 3 phố Cộng Hòa. Cuộc họp do chính chủ tịch khai mạc.
– Thưa các bạn, – ông nói, – chúng ta phải giải quyết một trong những bài toán quan trọng nhất của khoa học pháo binh cao quý. Có lẽ việc dành buổi họp đầu tiên để bàn về cỗ máy sẽ được sử dụng có vẻ là bước đi hợp lý nhất. Dù vậy, sau khi cân nhắc kỹ lưỡng, tôi nhận thấy vấn đề về quả đạn cần phải được ưu tiên đặt lên trước khẩu pháo, và kích thước của khẩu pháo ắt phải phụ thuộc vào kích thước của quả đạn.
– Xin cho phép tôi nói vài lời, – J. T. Maston liền chen vào. Sau khi được chấp thuận, ông tiếp với giọng điệu đầy hứng khởi: – Chủ tịch của chúng ta đã đúng khi đặt vấn đề quả đạn lên trên hết mọi thứ. Quả đạn mà chúng ta chuẩn bị bắn lên mặt trăng chính là sứ giả của chúng ta gửi đến đó, và tôi muốn xét nó dưới góc độ đạo đức. Thưa các bạn, theo quan điểm của tôi, quả đạn pháo chính là biểu hiện vĩ đại nhất của sức mạnh loài người. Nếu Thượng đế tạo ra các vì sao và hành tinh, thì con người đã gọi quả đạn pháo xuất hiện. Hãy để Thượng đế tuyên bố quyền sở hữu tốc độ của điện năng và ánh sáng, của các vì sao, sao chổi, hành tinh, gió và âm thanh – còn chúng ta, chúng ta tự hào phát minh ra tốc độ của quả đạn pháo, nhanh hơn gấp trăm lần so với những con ngựa phi nước đại hay đoàn tàu hỏa nhanh nhất. Thật vĩ đại làm sao khoảnh khắc ấy, khi vượt qua mọi giới hạn tốc độ từng đạt được trước nay, chúng ta phóng đi quả đạn mới của mình với tốc độ bảy dặm một giây! Thưa các bạn, chẳng phải nó sẽ được đón tiếp ở trên đó với những nghi thức dành cho một sứ giả của trái đất sao?
Quá đỗi xúc động, vị diễn giả ngồi xuống và cắm cúi xử lý đĩa bánh mì kẹp to sụ đặt trước mặt.
– Và giờ thì, – Barbicane nói, – chúng ta hãy rời khỏi địa domain của thi ca để đi thẳng vào vấn đề.
– Hoàn toàn đồng ý, – các thành viên đồng thanh đáp, miệng vẫn ngậm đầy bánh mì kẹp.
– Bài toán trước mắt chúng ta, – vị chủ tịch tiếp tục, – là làm thế nào để truyền cho một quả đạn vận tốc 12.000 thước Anh mỗi giây. Bây giờ, chúng ta hãy xem xét những vận tốc từng đạt được cho đến nay. Tướng Morgan có thể giúp chúng ta làm sáng tỏ điểm này.
– Và điều đó càng dễ dàng hơn, – viên tướng đáp, – bởi trong suốt thời gian chiến tranh, tôi là thành viên của ủy ban thử nghiệm. Do đó, tôi có thể nói rằng những khẩu pháo Dahlgren cỡ 100 pao, có tầm bắn 5.000 thước Anh, đã truyền cho quả đạn của chúng một vận tốc ban đầu là 500 thước Anh một giây. Pháo Columbiad kiểu Rodman đã phóng một viên đạn nặng nửa tấn đi xa sáu dặm, với vận tốc 800 thước Anh mỗi giây – một kết quả mà Armstrong và Palisser chưa từng đạt được ở Anh.
– Đây, tôi tin rằng, là vận tốc tối đa từng đạt được phải không? – Barbicane hỏi.
– Đúng vậy, – viên tướng trả lời.
– A! – J. T. Maston rên rỉ, – giá mà cối xay của tôi không bị nổ tung...
– Đúng thế, – Barbicane điềm tĩnh đáp, – nhưng nó đã nổ tung rồi. Vì vậy, chúng ta phải lấy vận tốc 800 thước Anh này làm điểm xuất phát. Chúng ta phải tăng nó lên gấp hai mươi lần. Giờ đây, để lại việc thảo luận về phương pháp tạo ra vận tốc này cho dịp khác, tôi xin kéo sự chú ý của các bạn đến kích thước thích hợp cần gán cho quả đạn. Các bạn hiểu rằng chúng ta không hề bàn đến những quả đạn có trọng lượng tối đa chỉ vỏn vẹn nửa tấn ở đây.
– Tại sao lại không? – vị thiếu tá thắc mắc.
– Bởi vì quả đạn, – J. T. Maston nhanh nhẩu đáp, – phải đủ lớn để thu hút sự chú ý của cư dân trên mặt trăng, nếu ở đó có người sinh sống!
– Đúng vậy, – Barbicane đáp, – và vì một lý do khác còn quan trọng hơn nữa.
– Ý anh là gì? – vị thiếu tá hỏi.
– Ý tôi là không đủ nếu chỉ bắn đi một quả đạn rồi mặc kệ nó; chúng ta phải theo dõi nó trong suốt hành trình, cho đến tận khoảnh khắc nó chạm tới đích.
– Cái gì? – vị tướng và viên thiếu tá đồng thanh kêu lên đầy kinh ngạc.
– Chắc chắn rồi, – Barbicane điềm nhiên đáp, – nếu không thì thí nghiệm của chúng ta sẽ chẳng mang lại kết quả nào.
– Nhưng thế thì, – vị thiếu tá vặn lại, – anh sẽ phải chế tạo quả đạn này với kích thước khổng lồ.
– Không! Xin các vị hãy lắng nghe. Các bạn biết rằng các dụng cụ quang học đã đạt đến mức độ hoàn thiện tuyệt vời; với một số dụng cụ nhất định, chúng ta đã thành công trong việc phóng đại gấp 6.000 lần và thu khoảng cách đến mặt trăng lại chỉ còn bốn mươi dặm. Giờ đây, ở khoảng cách này, bất kỳ vật thể nào có diện tích sáu mươi thước vuông đều có thể nhìn thấy hoàn toàn rõ ràng.
– Nếu khả năng thấu kính của kính thiên văn chưa được nâng cao hơn nữa, thì đó là vì sức mạnh ấy làm giảm đi ánh sáng của chúng; và mặt trăng, vốn chỉ là một chiếc gương phản chiếu, không trả lại đủ lượng ánh sáng để cho phép chúng ta nhận thức những vật thể có kích thước nhỏ hơn.
– Vậy thì, anh định làm gì? – viên tướng hỏi. – Anh định cho quả đạn của mình đường kính sáu mươi thước sao?
– Không phải thế.
– Ý anh là tăng cường khả năng phát sáng của mặt trăng ư?
– Chính xác là như vậy. Nếu tôi có thể thành công trong việc làm giảm mật độ bầu khí quyển mà ánh sáng mặt trăng phải xuyên qua, tôi sẽ khiến ánh sáng của nó trở nên mãnh liệt hơn. Để đạt được mục đích đó, chỉ cần lắp đặt một chiếc kính viễn vọng trên một ngọn núi cao nào đó. Đó là điều chúng ta sẽ làm.
– Tôi chịu thua, – vị thiếu tá đáp. – Anh có cách đơn giản hóa mọi việc thật tài tình. Và anh mong đợi đạt được độ phóng đại là bao nhiêu theo cách này?
– Gấp 48.000 lần, điều đó sẽ kéo mặt trăng lại khoảng cách biểu kiến là năm dặm; và để có thể nhìn thấy được, các vật thể sẽ không cần phải có đường kính lớn hơn chín thước.
– Thế thì, – J. T. Maston kêu lên, – quả đạn của chúng ta sẽ không cần phải có đường kính lớn hơn chín thước.
– Tuy nhiên, tôi xin lưu ý rằng, – Thiếu tá Elphinstone xen vào, – điều này sẽ đòi hỏi một trọng lượng kiểu như là...
– Thiếu tá thân mến của tôi, – Barbicane đáp, – trước khi bàn về trọng lượng của nó, xin phép tôi được liệt kê một vài kỳ tích mà tổ tiên chúng ta đã đạt được về mặt này. Tôi không có ý cho rằng khoa học pháo binh chưa tiến, nhưng cũng nên nhớ rằng vào thời Trung cổ, họ đã đạt được những kết quả đáng ngạc nhiên hơn cả chúng ta, tôi dám mạo muội nói vậy. Chẳng hạn, trong cuộc vây hãm Constantinople bởi Mahomet II vào năm 1453, người ta đã sử dụng những quả đạn đá nặng tới 1.900 pao. Tại Malta, vào thời kỳ của các hiệp sĩ, có một khẩu pháo trong pháo đài St. Elmo đã phóng đi một quả đạn nặng 2.500 pao. Và giờ đây, tầm vóc những gì chúng ta tự mình chứng kiến là gì? Những khẩu pháo Armstrong bắn ra quả đạn 500 pao, và những khẩu pháo Rodman phóng những quả đạn nửa tấn! Có vẻ như, nếu các quả đạn giành được ưu thế về tầm bắn, thì chúng lại mất đi nhiều hơn thế về trọng lượng. Giờ đây, nếu chúng ta hướng nỗ lực của mình theo hướng đó, chúng ta phải đạt tới, nhờ sự tiến bộ của khoa học, trọng lượng gấp mười lần so với quả đạn của Mahomet II và các hiệp sĩ Malta.
– Rõ ràng là thế, – vị thiếu tá đáp; – nhưng anh tính toán sẽ sử dụng kim loại gì?
– Đơn giản là gang thôi, – Tướng Morgan nói.
– Nhưng, – vị thiếu tá ngắt lời, – vì trọng lượng của một quả đạn tỷ lệ thuận với thể tích của nó, một quả cầu sắt đường kính chín thước sẽ có trọng lượng khủng khiếp.
– Đúng vậy, nếu nó đặc, nhưng sẽ không như thế nếu nó rỗng.
– Rỗng ư? Thế thì nó sẽ là một quả đạn nổ à?
– Vâng, một quả đạn nổ, – Barbicane đáp; – chắc chắn phải thế. Một quả đạn đặc đường kính 108 insơ sẽ nặng hơn 200.000 pao, một trọng lượng hiển nhiên là quá lớn. Tuy nhiên, vì chúng ta phải giữ lại một mức độ ổn định nhất định cho quả đạn của mình, tôi đề nghị cho nó trọng lượng 20.000 pao.
– Vậy thì độ dày của thành đạn sẽ là bao nhiêu? – vị thiếu tá hỏi.
– Nếu chúng ta tuân theo tỷ lệ thông thường, – Morgan đáp, – đường kính 108 insơ sẽ đòi hỏi phần thành dày hai thước, hoặc ít hơn.
– Thế thì quá nhiều, – Barbicane đáp; – bởi vì các bạn sẽ thấy rằng vấn đề không phải là một quả đạn nhằm mục đích xuyên thủng một tấm sắt; chỉ cần làm cho nó có phần thành đủ mạnh để chống lại áp suất của khí thể là đủ. Do đó, bài toán đặt ra là thế này: Một quả đạn gang phải có độ dày bao nhiêu để không nặng quá 20.000 pao? Viên thư ký tài ba của chúng ta sẽ sớm làm sáng tỏ điểm này cho chúng ta.
– Chẳng có gì dễ hơn thế, – vị thư ký đáng kính của tiểu ban đáp; và nhanh chóng phác vài công thức đại số lên giấy, trong đó các ký hiệu $n^2$ và $x^2$ xuất hiện liên tục, một lát sau ông nói:
– Thành đạn sẽ chỉ cần độ dày chưa đầy hai insơ.
– Thế có đủ không? – vị thiếu tá hỏi với vẻ hoài nghi.
– Chắc chắn là không rồi! – vị chủ tịch đáp.
– Vậy thì phải làm sao? – Elphinstone nói với vẻ mặt bối rối.
– Hãy dùng một kim loại khác thay cho sắt.
– Đồng ư? – Morgan nói.
– Không! Như thế thì nặng quá. Tôi có thứ tốt hơn thế để đề xuất.
– Là gì thế? – vị thiếu tá hỏi.
– Nhôm! – Barbicane đáp.
– Nhôm ư? – ba người đồng nghiệp đồng thanh kêu lên.
– Không còn nghi ngờ gì nữa, các bạn của tôi. Kim loại quý giá này sở hữu màu trắng của bạc, tính bền vững vĩnh cửu của vàng, độ dẻo dai của sắt, điểm nóng chảy của đồng, và sự nhẹ nhàng của thủy tinh. Nó rất dễ gia công, cực kỳ phổ biến, tạo thành nền tảng của phần lớn các loại đá, nhẹ hơn sắt tới ba lần, và có vẻ như được tạo ra với mục đích rõ ràng là cung cấp cho chúng ta vật liệu làm quả đạn.
– Nhưng, chủ tịch thân mến, – vị thiếu tá nói, – chẳng phải giá thành của nhôm cực kỳ đắt đỏ sao?
– Đúng là như vậy khi mới được phát hiện, nhưng giờ nó đã giảm xuống còn chín đô la một pao rồi.
– Nhưng dù sao thì, chín đô la một pao! – vị thiếu tá đáp, người không dễ gì chịu khuất phục; – ngay cả thế cũng là một cái giá quá lớn.
– Chắc chắn rồi, thiếu tá thân mến; nhưng không phải là quá tầm với của chúng ta.
– Thế thì quả đạn sẽ nặng bao nhiêu? – Morgan hỏi.
– Đây là kết quả tính toán của tôi, – Barbicane đáp. – Một quả đạn đường kính 108 insơ và dày mười hai insơ, nếu làm bằng gang sẽ nặng 67.440 pao; còn đúc bằng nhôm, trọng lượng của nó sẽ giảm xuống còn 19.250 pao.
– Tuyệt vời! – vị thiếu tá kêu lên; – nhưng anh có biết rằng, với giá chín đô la một pao, quả đạn này sẽ tốn kém...
– Một trăm bảy mươi ba nghìn không trăm năm mươi đô la (173.050 đô la). Tôi biết rất rõ điều đó. Nhưng đừng sợ, các bạn của tôi; chúng ta sẽ không thiếu tiền cho dự án này đâu. Tôi xin đảm bảo điều đó. Bây giờ các bạn nghĩ sao về nhôm nào?
– Nhất trí! – ba thành viên của tiểu ban đồng thanh đáp. Thế là buổi họp đầu tiên kết thúc. Vấn đề về quả đạn đã được giải quyết dứt khoát.
