Các bác khoa học vừa có breakthrough xịn sò trong việc hiện thực hóa động cơ warp - thứ công nghệ có thể giúp con người bay vù vù trong vũ trụ với tốc độ nhanh hơn cả ánh sáng luôn!
Trước giờ, theo thuyết tương đối của bác Einstein thì không có vật gì bay nhanh hơn ánh sáng được cả. Vì thế mấy công nghệ siêu tốc trong phim vẫn chỉ là... tưởng tượng thôi. Nhưng giờ thì nghiên cứu mới đã giúp chúng ta tiến thêm một bước gần hơn với ước mơ này rồi nè!
Dẫn đầu bởi Giáo sư Jared Fuchs (làm trong ngành khoa học ứng dụng), nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Lực hấp dẫn Cơ bản và Lượng tử đã mang đến một giải pháp mới xịn xò cho việc phát triển động cơ warp đó!
Động cơ warp kiểu cũ là gì?
Trong phim sci-fi, động cơ warp có thể bẻ cong không-thời gian, giúp tàu di chuyển bằng cách nén vùng không-thời gian ở phía trước, đồng thời kéo giãn vùng phía sau. Nghe fancy nhưng về cơ bản thì con tàu không hề di chuyển, mà là không gian xung quanh nó co giãn để tàu "trượt" đi thôi!
Trên lý thuyết thì nghe ổn đấy - tàu bay nhanh hơn ánh sáng mà không vi phạm luật Einstein. Nhưng vấn đề là để bẻ cong không-thời gian, hay nói dễ hiểu là tạo ra lực hấp dẫn, thì cần một thứ gọi là vật chất có "mật độ năng lượng âm". Và đây là chỗ rắc rối đấy!
"Mật độ năng lượng âm" là cái quái gì?
Hằng ngày chúng ta chỉ gặp năng lượng dương thôi. Ngay cả chân không (môi trường không có gì hết) vẫn có một chút năng lượng dương xíu xíu, gọi là "năng lượng chân không" hay "năng lượng điểm 0".
Kết luận này dựa trên nguyên lý dao động lượng tử trong vật lý lượng tử. Nó chỉ ra rằng năng lượng ở bất kỳ điểm nào trong không gian đều có sự thay đổi tạm thời, được mô tả bởi nguyên tắc bất định của nhà vật lý Werner Heisenberg.
Nghĩa là ngay cả chân không cũng có dao động năng lượng nha! Còn "mật độ năng lượng âm" mới chỉ là giả thuyết thôi, chưa match với mô hình vật lý hiện tại. Luật nhiệt động lực học cũng như các điều kiện năng lượng trong thuyết tương đối chung chưa cho phép "mật độ năng lượng âm" lớn tồn tại được.
Một số thuyết có dự đoán về sự tồn tại của mật độ năng lượng âm nhỏ xíu trong những điều kiện đặc biệt. Nhưng hiệu ứng của nó quá nhỏ, chỉ ở cấp vi mô và không đủ mạnh để bẻ cong không-thời gian.
Plot twist: Hướng đi mới cho động cơ warp!
Nghiên cứu vừa được công bố gần đây đã mở ra khả năng mới cho động cơ warp! Các nhà khoa học ứng dụng đề xuất một thiết bị tên "constant-velocity subluminal warp drive" (tạm dịch: "động cơ warp thực tế với tốc độ bất biến"), phù hợp với thuyết tương đối luôn!
Mô hình mới này không cần đến năng lượng bí ẩn nào cả, mà dùng combo của kỹ thuật lực hấp dẫn cũ và mới để tạo ra "bong bóng warp" bao quanh tàu, giúp tàu bay với tốc độ cao và vẫn tuân theo quy luật vật lý. Xịn không?
"Nghiên cứu mới đổi hướng những bàn luận xoay quanh động cơ warp", Giáo sư Fuchs - chủ biên báo cáo - nói. "Chúng tôi cho thấy động cơ warp có thể không còn liên quan đến khoa học giả tưởng nữa".
Như đã nói, mô hình mới tận dụng combo kỹ thuật cũ và mới, được chứng minh là khả thi nhờ mô hình vật lý Warp Factory do chính nhóm Giáo sư Fuchs tạo ra. Đây là lần đầu tiên có nhóm nghiên cứu đề xuất động cơ warp có thể vận hành theo cách này đó!
"Dù công nghệ của chúng tôi vẫn cần một lượng năng lượng đáng kể để vận hành, nó vẫn cho thấy hiệu ứng warp khả thi mà không cần dạng năng lượng mới lạ nào", Giáo sư Christopher Helmerich - đồng tác giả nghiên cứu - cho biết. "Những phát hiện này mở ra tương lai mới, giảm thiểu yêu cầu cần có để thiết kế động cơ warp".
Và khác với động cơ lực đẩy hiện tại, động cơ warp của nhóm nghiên cứu không gây ra lực G lên các nhà du hành nữa! Theo nhóm nghiên cứu, động cơ warp này có thể được chế tạo bằng vật chất thông thường thôi. Hiện họ đang list ra những thách thức trước mắt và hợp tác với các bên để sản xuất thiết bị thử nghiệm.
Nếu một ngày chúng ta thực sự có trong tay động cơ warp hoạt động được, một kỷ nguyên du hành vũ trụ mới sẽ mở ra! Lúc đó con người sẽ có thể vỗ ngực tự hào: "Ta đại diện cho một giống loài liên sao" luôn nha!
Nguồn: soha.vn
Trước giờ, theo thuyết tương đối của bác Einstein thì không có vật gì bay nhanh hơn ánh sáng được cả. Vì thế mấy công nghệ siêu tốc trong phim vẫn chỉ là... tưởng tượng thôi. Nhưng giờ thì nghiên cứu mới đã giúp chúng ta tiến thêm một bước gần hơn với ước mơ này rồi nè!
Dẫn đầu bởi Giáo sư Jared Fuchs (làm trong ngành khoa học ứng dụng), nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Lực hấp dẫn Cơ bản và Lượng tử đã mang đến một giải pháp mới xịn xò cho việc phát triển động cơ warp đó!
Động cơ warp kiểu cũ là gì?
Trong phim sci-fi, động cơ warp có thể bẻ cong không-thời gian, giúp tàu di chuyển bằng cách nén vùng không-thời gian ở phía trước, đồng thời kéo giãn vùng phía sau. Nghe fancy nhưng về cơ bản thì con tàu không hề di chuyển, mà là không gian xung quanh nó co giãn để tàu "trượt" đi thôi!
Trên lý thuyết thì nghe ổn đấy - tàu bay nhanh hơn ánh sáng mà không vi phạm luật Einstein. Nhưng vấn đề là để bẻ cong không-thời gian, hay nói dễ hiểu là tạo ra lực hấp dẫn, thì cần một thứ gọi là vật chất có "mật độ năng lượng âm". Và đây là chỗ rắc rối đấy!
"Mật độ năng lượng âm" là cái quái gì?
Hằng ngày chúng ta chỉ gặp năng lượng dương thôi. Ngay cả chân không (môi trường không có gì hết) vẫn có một chút năng lượng dương xíu xíu, gọi là "năng lượng chân không" hay "năng lượng điểm 0".
Kết luận này dựa trên nguyên lý dao động lượng tử trong vật lý lượng tử. Nó chỉ ra rằng năng lượng ở bất kỳ điểm nào trong không gian đều có sự thay đổi tạm thời, được mô tả bởi nguyên tắc bất định của nhà vật lý Werner Heisenberg.
Nghĩa là ngay cả chân không cũng có dao động năng lượng nha! Còn "mật độ năng lượng âm" mới chỉ là giả thuyết thôi, chưa match với mô hình vật lý hiện tại. Luật nhiệt động lực học cũng như các điều kiện năng lượng trong thuyết tương đối chung chưa cho phép "mật độ năng lượng âm" lớn tồn tại được.
Một số thuyết có dự đoán về sự tồn tại của mật độ năng lượng âm nhỏ xíu trong những điều kiện đặc biệt. Nhưng hiệu ứng của nó quá nhỏ, chỉ ở cấp vi mô và không đủ mạnh để bẻ cong không-thời gian.
Plot twist: Hướng đi mới cho động cơ warp!
Nghiên cứu vừa được công bố gần đây đã mở ra khả năng mới cho động cơ warp! Các nhà khoa học ứng dụng đề xuất một thiết bị tên "constant-velocity subluminal warp drive" (tạm dịch: "động cơ warp thực tế với tốc độ bất biến"), phù hợp với thuyết tương đối luôn!
Mô hình mới này không cần đến năng lượng bí ẩn nào cả, mà dùng combo của kỹ thuật lực hấp dẫn cũ và mới để tạo ra "bong bóng warp" bao quanh tàu, giúp tàu bay với tốc độ cao và vẫn tuân theo quy luật vật lý. Xịn không?
"Nghiên cứu mới đổi hướng những bàn luận xoay quanh động cơ warp", Giáo sư Fuchs - chủ biên báo cáo - nói. "Chúng tôi cho thấy động cơ warp có thể không còn liên quan đến khoa học giả tưởng nữa".
Như đã nói, mô hình mới tận dụng combo kỹ thuật cũ và mới, được chứng minh là khả thi nhờ mô hình vật lý Warp Factory do chính nhóm Giáo sư Fuchs tạo ra. Đây là lần đầu tiên có nhóm nghiên cứu đề xuất động cơ warp có thể vận hành theo cách này đó!
"Dù công nghệ của chúng tôi vẫn cần một lượng năng lượng đáng kể để vận hành, nó vẫn cho thấy hiệu ứng warp khả thi mà không cần dạng năng lượng mới lạ nào", Giáo sư Christopher Helmerich - đồng tác giả nghiên cứu - cho biết. "Những phát hiện này mở ra tương lai mới, giảm thiểu yêu cầu cần có để thiết kế động cơ warp".
Và khác với động cơ lực đẩy hiện tại, động cơ warp của nhóm nghiên cứu không gây ra lực G lên các nhà du hành nữa! Theo nhóm nghiên cứu, động cơ warp này có thể được chế tạo bằng vật chất thông thường thôi. Hiện họ đang list ra những thách thức trước mắt và hợp tác với các bên để sản xuất thiết bị thử nghiệm.
Nếu một ngày chúng ta thực sự có trong tay động cơ warp hoạt động được, một kỷ nguyên du hành vũ trụ mới sẽ mở ra! Lúc đó con người sẽ có thể vỗ ngực tự hào: "Ta đại diện cho một giống loài liên sao" luôn nha!
Nguồn: soha.vn