Du hành nhanh hơn ánh sáng

Chuyển động nhanh hơn ánh sáng là chất liệu cốt lõi của phim khoa học viễn tưởng, và nghiên cứu mới đây của NASA về một warp drive (một hệ thống đẩy nhanh hơn ánh sáng, trên giả thuyết) đã khơi lại niềm hứng thú thực thi nó trên thực tế. Nhưng liệu chúng ta thật sự có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng hay không? Dưới đây, ta sẽ điểm qua ba trong số nhiều ý tưởng phổ biến của sự du hành nhanh hơn ánh sáng.

Lí thuyết tương đối hẹp của Einstein phát biểu rằng không có cái gì trong vũ trụ có thể chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Theo lí thuyết của ông, một hạt sẽ cần một năng lượng vô hạn để chuyển động vượt quá tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, các nhà toán học đã mở rộng lí thuyết này vượt quá tốc độ ánh sáng, đề xuất rằng trên thực tế nó là có thể, và sáng tạo ra những công thức mô tả tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Đồng thời, một thí nghiệm tại CERN cho thấy các neutrino chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng, mặc dù các phép đo đó có khả năng nhất là do thiết bị trục trặc.

Du hành nhanh hơn ánh sáng là không thể hay có thể ?

Điều này có thể đồng nghĩa là lí thuyết tương đối hẹp của Einstein là không đúng. Nếu được chứng minh, nó sẽ là một khám phá vĩ đại. Tuy nhiên, nếu các lí thuyết của Einstein là đúng, thì vẫn có nhiều cách để du hành nhanh hơn ánh sáng. Có lẽ bạn đã nghe nói tới nghiên cứu mới đây của NASA muốn phát triển warp drive. Một warp drive, hay động cơ Alcubierre, trên giả thuyết hoạt động bằng cách bẻ cong không thời gian xung quanh nó, làm giãn không thời gian phía sau nó đồng thời làm co không gian phía trước. Không thời gian giãn ra phía sau nó đẩy mọi thứ ra, và không thời gian co lại thì hút lấy mọi thứ, nhờ đó đẩy phi thuyền vũ trụ về phía trước. Nhờ vậy cấp cho phi thuyền khối lượng âm và tạo ra một cái bọt không thời gian bao quanh phi thuyền, cho phép nó chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Người ta nghĩ việc tạo ra một cái bọt như thế trong không thời gian sẽ đòi hỏi một lượng năng lượng khổng lồ, lớn hơn nhiều so với bất cứ cái gì khả thi. Nghiên cứu mới đây của NASA về động cơ warp drive cho thấy năng lượng cần thiết có thể nhỏ hơn đáng kể. Nếu đúng, thì việc chế tạo một phi thuyền như thế có thể là khả thi. Với một warp drive như vậy, trên lí thuyết chúng ta có thể du hành tới ngôi sao Alpha Centauri (ngôi sao láng giềng gần nhất) trong vài tuần, mặc dù nó ở xa 4,367 năm ánh sáng.

Lỗ sâu đục, hay cầu nối Einstein-Rosen, có thể là một câu trả lời khác. Về cơ bản, một lỗ sâu đục là một đường hầm nối giữa hai điểm trong không thời gian. Nó sẽ hoạt động giống như một đường đi tắt xuyên không gian, cho phép đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Những đường hầm như vậy chưa được chứng minh là tồn tịa, nhưng có lẽ chúng có thể tồn tại. Những đường hầm này có thể cung cấp một cơ chế du hành vượt quá tốc độ ánh sáng. Những đường hầm này có lẽ còn không tồn tại, hoặc nếu chúng có tồn tại, chỉ ở cấp vi mô. Mặc dù một lỗ sâu đục có thể qua lại được có thể là một phương pháp hợp lệ né tránh thuyết tương đối hẹp, nhưng việc thật sự tạo ra và khai thác một lỗ sâu đục cho mục đích riêng của chúng ta còn nằm xa ngoài tầm với của kiến thức và công nghệ hiện nay của chúng ta.

Viễn tải là một khái niệm khác nữa của sự du hành nhanh hơn ánh sáng. Viễn tải là biến đổi một cái gì đó thành thông tin rồi gửi đi, ở tốc độ ánh sáng, hoặc nhanh hơn, sau đó tái dựng lại ở đích đến của nó. Viễn tải đã được chứng minh là có thể, và chúng ta thật sự đã làm chủ được việc viễn tải các photon. Hiện nay, việc viễn tải bất cứ cái gì đó lớn hơn một hạt vi mô là chuyện còn xa vời, nhưng trong tương lai, khi kiến thức cơ học lượng tử của chúng ta cải thiện thêm, những sự du hành như thế có lẽ sẽ khả thi.

Du hành nhanh hơn ánh sáng sẽ làm cho chuyện đi lại đến những ngôi sao khác và thậm chí những thiên hà khác nhanh hơn và có triển vọng hơn. Sự du hành như thế sẽ cho phép chúng ta thực hiện những chuyến đi xa hàng trăm, có lẽ hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu năm ánh sáng trong thời gian một quãng đời người. Với sự du hành này, các khả năng sẽ là vô tận. Thật ra, chuyện du hành nhanh hơn ánh sáng còn nằm xa ngoài tầm với của công nghệ hiện nay của chúng ta, nhưng nó sẽ là phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử nhân loại, cho phép chúng ta vươn xa vào vũ trụ hơn bao giờ hết. Tất nhiên, sự du hành như thế hiện nay vẫn thuộc về thế giới khoa học viễn tưởng và các nghiên cứu của NASA, nhưng sự du hành nhanh hơn ánh sáng có thể xảy ra trong tương lai với động cơ kiểu warp drive hay lỗ sâu đục, hay những phương pháp giả thuyết khác.

Nguồn: Evan T (Facebook)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 11)
09/04/2018
Tương đương khối lượng-năng lượng Phương trình nổi tiếng nhất thế giới vật lí học cho ta biết rằng khối lượng và
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 10)
26/03/2018
Nguyên tử cơ học lượng tử Bất chấp những nỗ lực tột bậc của Rutherford và Bohr, những phương diện nhất định của cấu
Nguyên tố Rhodium
22/03/2018
Rhodium là một nguyên tố kim loại màu trắng bạc có ánh kim cao và chống ăn mòn. Nó được xem là kim loại quý hiếm nhất và giá
Hội nghị giảng dạy vật lý toàn quốc lần thứ IV - năm 2018 tại Đà Nẵng
17/03/2018
Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng phối hợp với Hội Giảng dạy Vật lí thuộc Hội Vật lí Việt Nam và Vụ
Stephen Hawking: 1942-2018
15/03/2018
Nhà vũ trụ học Stephen Hawking đã tạ thế hôm 14 tháng Ba 2018 tại nhà riêng của ông ở Cambridge, Anh. Ông nổi tiếng thế giới
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 9)
13/03/2018
Cấu trúc nguyên tử của Rutherford Lưỡng tính sóng-hạt chứng minh rằng thuyết lượng tử không những áp dụng được cho ánh
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 8)
12/03/2018
Lưỡng tính sóng-hạt Vào đầu thập niên 1920, bằng chứng rằng ánh sáng có các đặc tính vừa là sóng vừa là hạt đã được
ADN của nhà du hành vũ trụ thật sự bị biến đổi trong không gian
12/03/2018
Kết quả thu từ chương trình nghiên cứu Twins Study của NASA xác nhận: ADN của nhà du hành vũ trụ Scott Kelly bị biến đổi sau

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com