Trên tấm biển, một sợi dây đo tốc độ tẩm nhựa đường chạy từ boong xuống mặt nước, và dọc theo nó những nút buộc lần lượt trượt xuống, mỗi nút theo nhịp riêng; bên dưới, một tấm gỗ bập bềnh trên sóng và giữ cho dây căng. Bên trái, cát chảy trong đồng hồ cát: nửa trên vơi dần, nửa dưới đầy dần, và giữa chúng vẫn còn những hạt cát lác đác rơi. Ba dải sóng đi theo những hướng khác nhau với chu kỳ lệch nhau, còn trên thước chia độ phía dưới, một vạch dấu chạy từ mép này sang mép kia tới giá trị đọc được.
Phiếu của đơn vị
Ngoài SI · được chấp nhận trong hàng hải phiếu 1/1 · sửa đổi 2026-09Nút kn · kt
Đơn vị ngoài SI · đại lượng: tốc độ · 1 hải lý mỗi giờ
Một đơn vị lấy tên từ sợi dây
Người ta ném từ đuôi tàu một tấm gỗ được đè chì sao cho nó đứng thẳng trong nước và gần như không nhúc nhích, và từ tấm gỗ ấy một sợi dây thắt nút cách đều nhau được thả ra. Một thủy thủ để dây trượt qua kẽ tay và đếm nút thành tiếng, trong khi người kia canh đồng hồ cát, và khi cát chảy hết thì ngừng đếm: đếm được bao nhiêu nút, con tàu chạy với tốc độ bấy nhiêu.
Toàn bộ mẹo nằm ở chỗ khoảng cách giữa các nút và thời gian của đồng hồ cát được khớp với nhau, nên việc đếm cho ngay tốc độ tính bằng hải lý mỗi giờ, không cần làm phép tính nào trên boong ướt. Dụng cụ này đã rời khỏi tàu thuyền hơn một thế kỷ trước; tốc kế trở thành cơ khí, rồi điện từ, và ngày nay hoàn toàn dựa vào vệ tinh, nhưng tên của đơn vị vẫn còn và nay nằm ở nền móng của quy tắc quốc tế về phòng ngừa va chạm trên biển.
Ngày nay định nghĩa của nút không nhắc tới dây cũng không nhắc tới cát: đó đúng bằng một hải lý mỗi giờ, tức một nghìn tám trăm năm mươi hai mét chia cho ba nghìn sáu trăm giây. Con số không tròn — không phẩy năm trăm mười bốn mét mỗi giây và một chút —, nhưng sự tiện lợi vẫn còn: quãng đường tính bằng hải lý chia cho tốc độ tính bằng nút cho ngay số giờ.
Các văn bản quốc tế viết ký hiệu bằng hai chữ Latinh thường — kn —, hàng không và bản tin thời tiết giữ kt, và trong các bảng cũ của Anh còn thấy cả kts. Sau con số, cả chữ «nút» lẫn ký hiệu đều không đổi dạng; giữa số và ký hiệu dùng khoảng trắng không ngắt dòng.
Giờ đã nằm sẵn trong đơn vị, nên không có «nút mỗi giờ», chỉ có sự thay đổi tốc độ, được đo bằng nút mỗi phút. Nút không phải hải lý và hoàn toàn không phải quãng đường; hơn nữa, tốc độ so với nước và tốc độ so với đáy khác nhau đúng bằng dòng chảy, và trong eo biển chúng có thể lệch nhau hơn mười phần trăm.
01 · Định nghĩa
dây và đồng hồ cát · một hải lý mỗi giờ · so với nước và so với đáyMột nút bằng một hải lý mỗi giờ, và từ năm 1929 hải lý dài đúng một nghìn tám trăm năm mươi hai mét, nên nút cũng được biểu diễn chính xác: không phẩy năm một bốn bốn bốn bốn mét mỗi giây, làm tròn tới chữ số thập phân thứ sáu. Định nghĩa thuần túy số học, và đơn vị không có chuẩn riêng, vì nó thừa hưởng trọn vẹn chuẩn độ dài và định nghĩa của giây.
Mối liên hệ lịch sử giữa nút và dụng cụ dựa trên một tỷ lệ. Nếu khoảng cách giữa các nút trên dây bằng quãng đường con tàu đi được trong thời gian của đồng hồ cát với tốc độ một hải lý mỗi giờ, thì số nút đã ra khỏi mạn tàu chính là tốc độ tính bằng chính những hải lý ấy. Với đồng hồ cát hai mươi tám giây, khoảng cách là mười bốn mét bốn mươi, tức bốn mươi bảy foot ba inch, và hạm đội Anh coi cách chia này là chuẩn.
Rắc rối là mỗi con tàu chia dây theo cách riêng và đồng hồ cát chảy không đều, nên sai số không ngẫu nhiên mà có hệ thống: nó không triệt tiêu trong một ca trực mà tích tụ trong việc dự đoán vị trí. Người hoa tiêu có sợi dây chia quá ngắn ngày này qua ngày khác ghi tốc độ cao hơn thực tế, đẩy vị trí tàu lên phía trước dọc hải trình và tới bờ sớm hơn mình nghĩ — một tình tiết đầy rẫy trong các báo cáo đắm tàu thế kỷ mười tám.
Cuối cùng, nút được đo theo hai cách, và sự khác biệt ấy đến nay vẫn quan trọng. Tốc kế thuộc bất kỳ kiểu nào — từ tấm gỗ đến cảm biến điện từ trong thân tàu — cho tốc độ so với nước, còn máy thu vệ tinh đếm chuyển động so với đáy biển, và hiệu giữa hai giá trị chính là dòng chảy. Ở eo biển Gibraltar hay ngoài khơi mũi Horn, dòng chảy đạt vài nút, nên trên buồng lái người ta luôn đặt hai giá trị cạnh nhau.
Bốn mươi bảy foot ba inch từ đâu mà có
Bên trái con tàu chạy theo hải trình và từ đuôi tàu một sợi dây được thả ra: tốc độ chọn càng cao thì các nút chạy càng nhanh, và mỗi nút đi qua tay người thủy thủ bên mạn lại cộng thêm một vào số đếm. Bên phải đồng hồ cát chảy, và ngay khi nửa trên cạn thì việc đếm dừng lại — hai cột cho thấy đã đếm được bao nhiêu và thực tế là bao nhiêu. Hãy đổi thời gian đồng hồ cát: sợi dây được chia cho một thời gian duy nhất, lấy thời gian khác thì số đọc bắt đầu sai lệch luôn về cùng một phía, còn dòng dưới cùng tính xem kiểu dự đoán ấy mỗi ngày dịch vị trí đi bao nhiêu hải lý.
02 · Quy đổi
tốc độ · gió và sóng · thời gian hành trìnhMột tốc độ trong ba cuộc trò chuyện
Thẻ đầu chia tốc độ đã nhập sang các đơn vị thường ngày. Thẻ thứ hai đọc cùng con số ấy như sức gió và cho thấy biển ra sao khi có gió như vậy. Thẻ thứ ba tính thời gian và quãng đường mỗi ngày, tức là trả lời đúng câu hỏi mà nút được sinh ra để trả lời.
Quy tắc dễ nhớ: một nút xấp xỉ nửa mét mỗi giây và gần hai kilômét mỗi giờ, và ngược lại — một mét mỗi giây gần như đúng hai nút.
Các cơ quan khí tượng khi thì báo gió bằng nút, khi thì bằng mét mỗi giây, và các con số chênh nhau gần gấp đôi, nên con số hai mươi trong bản tin có thể là gió khá mạnh hoặc là bão thật sự. Trước khi so sánh dự báo của các cơ quan khác nhau, hãy chắc rằng cả hai cùng nói bằng một đơn vị.
| Đại lượng | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Dụng cụ đo
tốc kế tay · chân vịt kéo · điện từ · DopplerBốn cách bắt lấy tốc độ
Dụng cụ đã đặt tên cho đơn vị
Từ đuôi tàu người ta ném một tấm gỗ sồi bọc chì, nó đứng thẳng trong nước và gần như ở yên một chỗ trong khi con tàu tiến lên và kéo sợi dây theo sau. Vài sải đầu tiên tới một vạch dấu không được đếm, để tấm gỗ ra khỏi vệt nước sau tàu, rồi các nút được đếm thành tiếng cho tới tiếng hô «dừng!» trên chiếc đồng hồ cát đã cạn. Độ chính xác khoảng nửa nút, thừa đủ cho việc dự đoán vị trí, vì gió và dòng chảy gây ra bất định lớn hơn nhiều.
Chân vịt biết đếm vòng quay
Giữa thế kỷ mười chín, sợi dây được thay bằng một chân vịt kéo có cánh xiên, tàu chạy càng nhanh nó quay càng nhanh và qua một sợi dây dài làm quay bộ đếm trên lan can đuôi tàu. Dụng cụ không còn đếm tốc độ mà đếm quãng đường; tốc độ có được bằng cách chia phần tăng cho thời gian, nhờ đó số đọc ổn định hơn: những cú giật ngẫu nhiên của sóng tự triệt tiêu nhau. Tốc kế của Walker ở lại trên tàu gần một thế kỷ, và trong trang bị của xuồng cứu sinh còn tồn tại cả sau khi dẫn đường vô tuyến ra đời.
Cảm biến không có bộ phận chuyển động
Nước biển dẫn điện, và khi chảy qua một cuộn dây trong thân tàu, nó tạo ra giữa các điện cực một điện áp tỷ lệ với tốc độ dòng chảy. Tốc kế như vậy không mòn và không bị rong quấn, nhưng nó cho biết tốc độ của nước trong lớp biên sát vỏ tàu, hơi khác với dòng chảy tự do, nên được hiệu chuẩn trên dặm đo với một hệ số hiệu chỉnh. Dù vậy số đọc vẫn là tốc độ so với nước, không phải so với đáy.
Tốc độ đếm từ đáy biển
Các chùm tia xiên của tốc kế âm học đập xuống đáy, và từ độ dịch tần của tín hiệu phản xạ, thiết bị tìm ra chuyển động so với đáy — chính tốc độ so với đáy mà không tốc kế nào làm việc trong nước biết được. Khi cập cầu, nhờ vậy có thể thấy tốc độ đến phần lẻ của nút, thậm chí cả độ trôi ngang, còn ở vùng nước sâu, nơi tiếng vọng từ đáy mất đi, thiết bị chuyển sang tán xạ trong cột nước và lại đo so với nước, điều mà nó thành thật báo bằng một ghi chú trên màn hình.
05 · Quy tắc viết
kn và kt · giờ nằm bên trong · so với nước hay so với đáyGiờ đã nằm sẵn trong từ
Ở đây lỗi không nhiều, và tất cả đều do đãng trí: đơn vị đã giấu trong mình cả quãng đường lẫn thời gian, nên không chịu được việc người ta thêm chúng vào từ bên ngoài một lần nữa.
Lỗi thứ nhất nổi tiếng nhất và giống như nói «kilômét mỗi giờ mỗi giờ». Lỗi thứ hai đem quãng đường ra làm tốc độ, trong khi một ca trực đi được hải lý và chỉ hải lý mà thôi. Lỗi thứ ba nguy hiểm trong dự báo, nơi có cơ quan báo gió bằng nút, có cơ quan bằng mét mỗi giây, nên một con số trơ trọi chẳng có nghĩa gì. Lỗi thứ tư tiết kiệm độ chính xác ở chỗ không được phép: làm tròn thành một phẩy tám cho sai số gần ba phần trăm, tức thêm một giờ khi vượt Đại Tây Dương. Lỗi thứ năm để người đọc tự đoán tốc độ được đo bằng tốc kế hay vệ tinh, dù trong eo biển chênh lệch có thể tới một phần tư tốc độ. Lỗi thứ sáu đơn giản làm méo một ký hiệu không hề tồn tại ở dạng ấy trong tiêu chuẩn nào.
06 · Các đơn vị lân cận
hải lý · mét mỗi giây · kilômét mỗi giờNút dựa trên hải lý giống như kilômét mỗi giờ dựa trên kilômét, nên cả họ tốc độ chỉ khác nhau ở đơn vị độ dài đặt làm nền. Khác biệt thuần túy là quy ước, và sức sống dai dẳng của nút nằm ở chỗ hải lý bằng một phút cung và đọc được ngay trên mép hải đồ.
Nền tảng của nút: quãng đường ứng với một phút cung kinh tuyến, năm 1929 được ấn định thành một số mét tròn.
Đơn vị của hệ mà phần lớn các nhà khí tượng trên thế giới dùng; đổi sang nó rồi đổi lại gần như là nhân đôi, điều được dùng để ước tính nhanh.
Thước đo tốc độ thường ngày, gắn với nút bằng hệ số chính xác 1,852, vì cả hai đơn vị độ dài trong tỷ số này đều được ấn định bằng số mét nguyên.
Trong các thẻ dữ liệu Simetrium, đứng bên cạnh là hải lý, nơi nút lấy nội dung của mình, và tốc độ ánh sáng — đầu kia của cùng một hàng, nơi đơn vị không do dụng cụ ấn định mà ngược lại được tuyên bố là chính xác và dùng để định nghĩa mét.
07 · Phần lịch sử
lưu trữ · từ sợi dây đến hệ sốMột sợi dây đã trở thành đơn vị như thế nào
{title}
{text}
Sợi dây bốn mươi hai foot rút ngắn khoảng cách một phần chín và do đó thổi phồng số đọc khoảng mười hai phần trăm, điều mà trên một hành trình dài đẩy vị trí dự đoán lên phía trước dọc hải trình hàng chục hải lý.
Hai tốc độ của một con tàu
Mọi tốc kế, từ tấm gỗ đến cuộn dây trong thân tàu, đều đo tốc độ của tàu so với nước, vì chính nước chảy dọc thân tàu và làm quay chân vịt. Nhưng con tàu không di chuyển trên nước mà trên hải đồ, và người hoa tiêu cần tốc độ so với đáy; hiệu giữa hai đại lượng này là dòng chảy, mà trong các eo biển hẹp và ngoài khơi bờ các lục địa có thể sánh ngang chính tốc độ.
Trước khi có máy thu vệ tinh, dòng chảy phải tra từ các tập bản đồ và bảng thủy triều, rồi cộng vào số đọc tốc kế một lượng hiệu chỉnh mà độ tin cậy tùy thuộc vào độ cũ của ấn bản. Ngày nay máy thu cho trực tiếp tốc độ so với đáy, nên trên buồng lái luôn có cả hai giá trị: tốc kế cho biết con tàu hành xử thế nào trong nước và máy có cho đủ vòng quay không, còn vệ tinh cho biết khi nào tàu tới nơi.
Từ đó mà có nét đặc biệt của đơn vị: nút không có chuẩn riêng và không thể có, và cái được kiểm định không phải đơn vị mà là dụng cụ, bằng cách cho tàu chạy trên một dặm đo có chiều dài đã biết theo cả hai chiều để trung bình triệt tiêu dòng chảy. Từ sợi dây đo xưa chỉ còn lại thói quen đối chiếu số đọc với một thứ bên ngoài, vì không tốc kế nào biết nước quanh nó đang làm gì.
Danh mục đại lượng
tốc độ, trớn tàu và hàng hảiĐơn vị cơ bản của SI
làm nổi bật mét và giây — nút là tỷ số giữa độ dài và thời gianAi đi nhanh đến đâu
thời gian hành trình suy ra từ cùng công thức| Tàu hoặc vật thể | Nút | km/h | Mỗi ngày | |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {kn} | {kmh} | {day} | {time} |
Cột quãng đường mỗi ngày cho thấy sự tiện lợi chính của đơn vị: muốn biết giờ này ngày mai phía sau đuôi tàu sẽ là bao nhiêu hải lý, chỉ cần nhân tốc độ với hai mươi tư. Cột cuối cũng đổi tốc độ thành thời gian như thế, và chính sự giản dị ấy đã giữ nút trên buồng lái, dù bên trong máy thu tính bằng mét mỗi giây.