Bạn đứng trên một cái mâm xoay đường kính 12 700 km, quay một vòng mỗi ngày. Mọi vật bay tự do phía trên mâm — đạn, gió, dòng biển — đi thẳng trong không gian, nhưng mặt mâm trườn dưới chân chúng: người đứng trên mâm thấy quỹ đạo cong đi. Đó là toàn bộ hiệu ứng Coriolis, và nó có công thức đo được:
Lệch phải ở Bắc bán cầu — đủ để pháo binh phải học địa lý
Gia tốc Coriolis a = 2Ωv·sinφ trông còm cõi (Ω = 7,3×10⁻⁵ rad/s — cái mâm quay chậm), nhưng nó có hai đồng minh: tốc độ lớn và thời gian dài. Đạn pháo 800 m/s bay 30 km ở vĩ độ 45°: lệch phải 58 mét — trượt mục tiêu bằng cả toà nhà nếu pháo thủ không cộng bù. Bảng bắn pháo binh từ Thế chiến I đã có cột hiệu chỉnh Coriolis; giai thoại kể trận Falklands 1914, pháo thủ Anh dùng bảng chuẩn Bắc bán cầu ở vĩ độ 50 Nam — dấu sinφ đổi chiều, lệch trái thay vì phải, và loạt đạn đầu rơi lệch cả trăm mét. Dù chi tiết trận ấy còn tranh cãi, bài toán thì không: demo trên cho đúng ~105 m ở cấu hình đó — dấu của một hàm sin từng là chuyện thắng thua.
Với khí quyển, đồng minh “thời gian dài” phát huy tối đa: gió thổi hàng ngày, nên cú lệch phải liên tục bẻ mọi luồng gió Bắc bán cầu — không khí ùa về vùng áp thấp không đi thẳng vào tâm mà xoáy quanh tâm, ngược chiều kim đồng hồ (thuận chiều ở Nam bán cầu). Mọi cơn bão trên ảnh vệ tinh là chân dung của 2Ωv·sinφ. Và vì sinφ = 0 tại xích đạo, bão không thể hình thành trong dải ±5° quanh xích đạo — không có lực xoáy mồi. Singapore gần như miễn nhiễm bão không nhờ may mắn, nhờ toạ độ.
Huyền thoại bồn cầu: thua 300 000 lần mà vẫn sống dai
“Nước bồn cầu xoáy ngược chiều nhau ở hai bán cầu” — huyền thoại phổ biến đến mức có cả trò lừa du lịch biểu diễn ngay trên đường xích đạo. Phép chia lật tẩy nó nằm gọn một dòng: nước rút bồn có v cỡ xăng-ti-mét mỗi giây, thời gian cỡ chục giây — gia tốc Coriolis cỡ 10⁻⁶ m/s². Trong khi đó chỉ cần nước còn chút xoáy sót từ lúc xả (hay cái bồn hơi méo), gia tốc ly tâm của vòng xoáy đã cỡ 10⁻¹ m/s² — Coriolis thua các hiệu ứng “rác” khoảng ba trăm nghìn lần. Chiều xoáy bồn cầu do hình dáng bồn và cú vẩy tay bạn quyết định, ở bất kỳ bán cầu nào. (Các thí nghiệm cực đoan — bể tròn tuyệt đối, nước để lặng nhiều ngày, tháo qua lỗ tí hon — đã tách được tín hiệu Coriolis thật; đó chính là điểm hay: hiệu ứng không giả, chỉ là bé, và ranh giới thật/huyền thoại vẽ bằng một phép so bậc đại lượng.) Quy tắc bỏ túi từ trò này: Coriolis chỉ đáng kể khi quãng đường tính bằng kilômét hoặc thời gian tính bằng giờ — bão được, dòng biển được, đạn tầm xa được; bồn rửa, không.
Trường hợp biên: con lắc tự viết biên bản Trái Đất quay
Kéo hiệu ứng về “v nhỏ nhưng t vô hạn”: treo quả lắc thật nặng trên dây thật dài và để nó lắc cả ngày. Mỗi cú lắc bị Coriolis vặn một góc vô hình, nhưng cộng dồn thì mặt phẳng lắc xoay trọn vòng trong 24/sinφ giờ — ở Paris hết ~32 giờ, đúng như Foucault trình diễn năm 1851 dưới mái vòm Panthéon trước công chúng sửng sốt: lần đầu tiên Trái Đất quay được nhìn thấy trong phòng kín, không cần ngước lên trời. Tại cực, chu kỳ đúng 24 giờ (con lắc lắc nguyên chỗ, hành tinh xoay bên dưới); tại xích đạo — sinφ = 0 — mặt phẳng lắc đứng im vĩnh viễn, cùng một số 0 đã cấm bão và tha bổng cho mọi cái bồn cầu trên đường xích đạo. Còn nơi duy nhất con người chế tạo Coriolis thay vì chịu đựng nó là trạm vũ trụ quay tạo trọng lực nhân tạo — quay đủ nhanh để có “trọng lực”, và phi hành gia quay đầu là chóng mặt vì đúng cú vặn trong bài này.