Vì sao bật công tắc là đèn sáng ngay, dù điện tử trong dây đi chậm hơn con kiến?

Bấm công tắc, đèn sáng tức thì. Nhưng nếu đo, các điện tử trong sợi dây đồng chỉ nhích đi chưa tới một milimét mỗi giây, chậm hơn cả con kiến bò. Vậy ánh sáng tới nhanh như thế bằng cách nào? Hãy hình dung sợi dây điện như một cái ống đã xếp đầy bi. Đẩy một viên ở đầu này, viên ở đầu kia bật ra gần như ngay lập tức, dù không viên nào phải lăn hết đoạn đường. Trong dây kim loại lúc nào cũng có sẵn vô số điện tử tự do. Khi bạn đóng mạch, thứ lan đi không phải từng điện tử, mà là điện trường, chạy dọc dây với tốc độ hàng trăm nghìn cây số mỗi giây. Điện trường tới đâu, điện tử ở đó đồng loạt chuyển động tới đó. Từ công tắc trên tường tới bóng đèn trên trần chỉ vài mét, tín hiệu đi hết chưa tới một phần triệu giây. Với cục pin trong đèn pin, điện tử có đi thật theo một chiều, nhưng chỉ nhích từng chút. Đi hết một mét dây, có khi chúng mất nhiều giờ đồng hồ. Điện trong nhà mình lại là điện xoay chiều, dao động qua lại năm mươi lần mỗi giây. Nên điện tử trong dây chỉ lắc qua lắc lại tại chỗ, gần như chẳng đi đâu cả. Vậy năng lượng đi đường nào? Các nhà vật lý chỉ ra rằng nó không chảy trong lõi đồng như nước trong ống, mà đi trong khoảng không quanh sợi dây. Dây đồng giống đường ray chỉ lối cho nó. Ở đầu kia, nhà máy thuỷ điện quay tua bin, đẩy năng lượng lên lưới. Điện phát ra lúc nào gần như được dùng ngay lúc ấy, vì lưới điện hầu như không có chỗ cất. Bóng đèn sợi đốt sáng lên vì dây tóc vonfram bị dòng điện nung tới hơn hai nghìn độ, nóng tới phát sáng. Hơn chín mươi phần trăm điện biến thành nhiệt, chỉ chừng năm phần trăm thành ánh sáng. Đèn LED thì khác hẳn. Điện tử đi qua một lớp bán dẫn và nhả năng lượng ra thẳng thành ánh sáng, không cần nung nóng. Cùng độ sáng, nó chỉ tốn chừng một phần năm số điện. Vì thế đèn LED bật lên là sáng đủ ngay, còn bóng đèn tuýp đời cũ phải chớp chớp vài lần, chờ khí bên trong được kích cho dẫn điện. Cả một thành phố lên đèn lúc chiều tối cũng nhờ cái lưới vô hình ấy: hàng triệu bóng đèn, bóng nào cũng nhận năng lượng gần như tức thời từ những nhà máy cách cả trăm cây số. Lần tới bấm công tắc, nhớ rằng thứ bạn vừa đánh thức không phải dòng điện tử chạy đua, mà là cả sợi dây đồng đồng loạt rùng mình. Tập sau: vì sao chạy bộ hay bị đau xóc bên hông.