Nếu bạn từng cày Interstellar, chắc hẳn sẽ nhớ mãi cảnh có cái vật thể khổng lồ lơ lửng gần Sao Thổ - trông như quả cầu pha lê xoay lấp lánh giữa không gian, phản chiếu cả một bầu trời sao khác bên trong. Nhìn mê mẩn luôn!
Thứ đó chính là lỗ sâu (wormhole) - cánh cổng siêu xịn kết nối hai vùng không gian cách nhau hàng tỷ năm ánh sáng, kiểu "đường tắt vũ trụ" giúp con người bay lượn đến các vì sao. Nghe cool phết nhỉ?
Nhưng tắt phim đi rồi quay lại thực tế, câu hỏi đặt ra là: Liệu lỗ sâu có thể làm trạm ship đồ giữa các hành tinh không, hay chỉ là ảo tưởng quá đắt đỏ của loài người mình?
Thực ra ý tưởng về lỗ sâu không phải do Hollywood bịa đâu nha! Ngay từ thập niên 1930, ông tổ Albert Einstein cùng đồng nghiệp Nathan Rosen đã tính toán ra khả năng tồn tại của cấu trúc không-thời gian đặc biệt này trong phương trình tương đối rộng rồi.
Họ gọi nó là "cầu Einstein-Rosen", mô tả hai điểm trong không gian được nối với nhau bằng một đường hầm. Nhưng plot twist là ngay cả bác Einstein cũng không tin "đường hầm" này có thể tồn tại thực tế đâu! Ông từng ví nó như bong bóng xà phòng - mỏng manh và sụp đổ gần như ngay lập tức sau khi hình thành, nhanh hơn cả tốc độ ánh sáng đi qua. Vỡ tan giấc mơ rồi
Sau này, nhà vật lý John Wheeler đặt lại tên cho nó là "wormhole" (lỗ sâu), nghe gợi hình hơn nhiều. Wheeler so sánh vũ trụ như quả táo khổng lồ, còn chúng ta là những con kiến bò trên bề mặt. Muốn đi từ mặt này sang mặt kia, kiến phải bò mỏi chân quanh quả táo. Nhưng nếu có con sâu đục xuyên qua lõi, chỉ cần một bước là tới nơi - đó chính là lỗ sâu đó! Nghe thì hay nhưng thực tế làm sao tìm được "lỗ sâu" thật vẫn là bài toán hóc búa vãi
Mãi đến cuối thế kỷ 20, ý tưởng này mới được "hồi sinh" một chút nhờ nhà vật lý Kip Thorne - người cố vấn khoa học cho Interstellar luôn đó. Thorne thẳng thắn thừa nhận rằng để có một lỗ sâu đủ lớn và ổn định cho tàu vũ trụ đi qua, nhân loại phải vượt qua ba bước gần như... mission impossible!
Bước 1: Tìm những lỗ sâu siêu nhỏ được hình thành tự nhiên trong "bọt lượng tử" - môi trường vi mô cực kỳ hỗn loạn của không-thời gian. Nhưng mà các lỗ sâu này nhỏ hơn cả hạt nhân nguyên tử, và xác suất bắt gặp một cái còn thấp hơn việc mò kim giữa dải Ngân Hà. Tức là... xin chia buồn
Bước 2: Phải thổi phồng lỗ sâu bằng năng lượng khổng lồ đến mức chứa được cả con tàu. Lượng năng lượng này có thể tương đương toàn bộ năng lượng của một ngôi sao luôn á! Ơ kìa sao khủng vậy trời
Bước 3: Bơm vào nó "vật chất kỳ lạ" (exotic matter) - một dạng vật chất có mật độ năng lượng âm, tạo ra hiệu ứng phản trọng lực để chống sụp đổ. Không có vật chất này thì lỗ sâu sập ngay lập tức.
Vấn đề là vật chất kỳ lạ gần như không tồn tại trong tự nhiên. Con người mới chỉ tạo ra được lượng vô cùng nhỏ trong phòng thí nghiệm, đủ để nghiên cứu chứ chưa thể "chống đỡ" cả đường hầm vũ trụ đâu nha!
Một số nhà vật lý vẫn hy vọng rằng trong quá trình giãn nở của vũ trụ, những lỗ sâu li ti có thể đã bị kéo giãn ra. Tuy nhiên, sau hàng chục năm dò la bằng kính thiên văn, chưa có tín hiệu nào chứng minh lỗ sâu thực sự tồn tại cả. Không có data, không có bằng chứng - chỉ toàn phương trình đẹp và giấc mơ lãng mạn trên giấy thôi
Giới khoa học ngày càng đồng thuận rằng, ngay cả khi lỗ sâu có tồn tại, nó cũng không thể dùng theo cách chúng ta tưởng tượng. Để giữ "miệng hầm" luôn mở, lượng năng lượng cần thiết có thể hút cạn cả thiên hà, và bất kỳ sai sót nhỏ nào cũng khiến nó sập tức thì. Lỗ sâu như vậy không phải trạm giao hàng, mà là con quái vật khổng lồ nuốt chửng mọi nguồn lực mà nhân loại có thể huy động!
Nhưng kỳ lạ thay, chính sự "viển vông" ấy lại là động lực để tiến bộ đó nha! Bởi nếu không có những giấc mơ "điên rồ" như vậy, có lẽ con người đã không phát hiện ra hố đen - thứ mà cách đây trăm năm cũng bị coi là "ảo tưởng toán học" mà thôi.
Từ những bài toán tưởng chừng chỉ là trò đùa của Einstein, đến những bức ảnh chụp "vòng lửa" hố đen đầu tiên năm 2019, khoa học đã chứng minh rằng giới hạn của trí tưởng tượng thường chỉ là khởi đầu của khám phá thôi.
Nguồn: genk.vn