Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 21)

Chương 8

CHÚNG TA CÓ NÊN CHIẾM CỨ KHÔNG GIAN KHÔNG?

Vì sao chúng ta nên tiến ra không gian? Bạn bào chữa như thế nào cho việc chi hàng đống tiền và công sức để lấy về mấy cục đá Mặt Trăng? Phải chăng Trái Đất này không tốt hơn sao? Câu trả lời rõ ràng là bởi vì nó lừ lừ ở đó, ngay xung quanh chúng ta. Việc không rời khỏi hành tinh Trái Đất sẽ tựa như những kẻ đắm tàu giạt vào một hoang đảo không cố tìm lối thoát. Chúng ta cần thám hiểm hệ Mặt Trời để tìm xem nơi nào con người có thể sinh sống được.

Hiểu theo cách nào đó, tình huống na ná như ở châu Âu trước năm 1492. Dân chúng ai cũng cho rằng sẽ lãng phí tiền bạc nếu chu cấp cho Columbus theo đuổi một mục tiêu viễn vông. Thế nhưng việc khám phá Tân Thế giới đã gây thay đổi lớn ở Cựu lục địa. Cứ nghĩ mà xem, nếu không thì chúng ta làm gì có Big Mac hay KFC. Tiến xa vào không gian sẽ có một tác động còn to lớn hơn nhiều. Nó có thể làm thay đổi hoàn toàn tương lai của loài người, và có lẽ còn định đoạt xem chúng ta rốt cuộc có tương lai gì không. Nó sẽ không giải quyết được bất kì vấn đề nhãn tiền nào trên hành tinh Trái Đất, nhưng nó sẽ đem lại cho chúng ta một viễn cảnh mới về chúng và khiến chúng ta nhìn ra bên ngoài thay vì nhìn vào bên trong. Hi vọng rằng nó sẽ đoàn kết chúng ta đối mặt với thách thức chung.

Đây sẽ là một chiến lược dài hạn, và với từ dài hạn tôi muốn nói tới hàng trăm hay thậm chí hàng nghìn năm. Chúng ta có thể có một căn cứ trên Mặt Trăng trong vòng ba mươi năm, đi tới Hỏa tinh trong năm mươi năm và thám hiểm các vệ tinh của các hành tinh nhóm ngoài trong 200 năm. Với từ đi tới, tôi muốn nói đến một phi thuyền vũ trụ có con người trên đó. Chúng ta đã điều khiển các xe tự hành trên sao Hỏa và hạ cánh một tàu thám hiểm lên Titan, một vệ tinh của Thổ tinh, nhưng nếu chúng ta muốn xét đến tương lai của loài người thì chúng ta phải tự mình đi đến đó.

Tiến vào không gian sẽ không hề rẻ, nhưng nó chỉ chiếm một phần nhỏ của tài nguyên thế giới. Ngân sách của NASA đại khái vẫn không đổi trong các nhiệm kì thực tế kể từ thời Apollo hạ cánh, nhưng nó đã giảm từ 0,3% GDP nước Mĩ năm 1970 xuống còn 0,1% năm 2017. Cho dù chúng ta có tăng ngân sách quốc tế lên hai mươi lần, để triển khai một nỗ lực nghiêm túc đi vào không gian, thì nó vẫn mới chiếm một phần nhỏ GDP thế giới.

Sẽ có những người cãi rằng tốt hơn người ta cứ chi tiền giải quyết các vấn đề của hành tinh này, như sự biến đổi khí hậu và sự ô nhiễm, thay vì lãng phí nó vào việc tìm kiếm hoài công một hành tinh mới. Tôi không phủ nhận tầm quan trọng của việc chống lại sự biến đổi khí hậu và ấm lên toàn cầu, song chúng ta có thể vừa làm thế vừa để dành một góc nhỏ của một phần trăm GDP thế giới cho không gian. Chẳng lẽ tương lai của chúng ta không đáng giá bằng một góc nhỏ của một phần trăm hay sao?

Chúng ta từng nghĩ không gian xứng đáng để nỗ lực nhiều vào thập niên 1960. Năm 1962, tổng thống Kennedy cam kết nước Mĩ cho con người đặt chân lên Mặt Trăng vào cuối thập niên ấy. Ngày 20 tháng Bảy 1969, Buzz Aldrin và Niel Armstrong đã đặt chân lên bề mặt chị Hằng. Nó đã làm thay đổi tương lai của nhân loại. Lúc ấy tôi hai mươi bảy tuổi, là một nhà nghiên cứu tại Cambridge, và tôi đã bỏ lỡ nó. Tôi đang họp bàn về các kì dị ở Liverpool và nghe một bài giảng của René Thom về thuyết tai ương khi sự kiện tiếp đất diễn ra. Thời ấy làm gì có truyền hình trực tiếp, và chúng tôi còn chẳng có ti vi, song cậu con trai lên hai đã kể lại cho tôi.

Cuộc chạy đua không gian đã giúp tạo ra sự hứng khởi với khoa học và làm tăng tốc các tiến bộ kĩ thuật của chúng ta. Nhiều nhà khoa học ngày nay đã được truyền cảm hứng đi vào con đường khoa học do sự kiện đặt chân lên Mặt Trăng, với mục tiêu hiểu rõ về chính chúng ta và vị thế của chúng ta trong vũ trụ. Nó đem lại cho chúng ta những viễn cảnh mới về thế giới của chúng ta, thôi thúc chúng ta xem hành tinh như một tổng thể. Tuy nhiên, sau lần cuối đặt chân lên Mặt Trăng vào năm 1972, chẳng có một kế hoạch tương lai nào cho một chuyến bay có người lái, niềm hứng khởi của công chúng với không gian tuột dốc. Điều này diễn ra cùng với một sự vỡ mộng nói chung với khoa học ở phương Tây, bởi vì dù nó đã đem lại những lợi ích to lớn song nó không giải quyết được các vấn đề xã hội không ngừng chiếm lấy sự quan tâm của công chúng.

Một chương trình du hành vũ trụ có người lái mới sẽ phải làm rất nhiều mới hồi sinh được niềm hứng khởi của công chúng dành cho không gian và khoa học nói chung. Các sứ mệnh robot sẽ rẻ tiền hơn nhiều và đem lại nhiều thông tin khoa học hơn, song chúng không thu hút trí tưởng tượng của chúng ta theo kiểu giống như vậy. Và chúng sẽ không đưa loài người đi vào không gian, cái tôi đang cho rằng sẽ là một chiến lược dài hạn của chúng ta. Mục tiêu về một căn cứ trên Mặt Trăng vào năm 2050, và tiếp đất có con người lên sao Hỏa vào năm 2070, sẽ khởi động lại các chương trình không gian, và nó đem lại một mục đích ý nghĩa, theo kiểu y hệt như đích đến Mặt Trăng của tổng thống Kennedy đã làm vào thập niên 1960. Cuối năm 2017, Elon Musk đã công bố các kế hoạch SpaceX cho một căn cứ Mặt Trăng và một sứ mệnh sao Hỏa vào năm 2022, và tổng thống Trump đã kí một chính sách không gian chỉ thị NASA tập trung lại vào thám hiểm và khám phá, vì thế có lẽ chúng ta sẽ còn đạt tới các mục tiêu sớm hơn.

Một mối quan tâm mới về không gian cũng sẽ làm tăng vị thế của khoa học nói chung trong lòng công chúng. Việc khoa học và các nhà khoa học ít được trọng vọng có những hệ lụy nghiêm trọng. Chúng ta đang sống trong một xã hội không ngừng bị chi phối bởi khoa học và công nghệ, thế nhưng ngày càng có ít người trẻ muốn dấn thân vào khoa học. Một chương trình không gian mới và đầy tham vọng sẽ kích thích những người trẻ và khích lệ họ dấn thân vào nhiều ngành khoa học đa dạng, chứ không riêng thiên văn vật lí và khoa học vũ trụ.

Điều tương tự đúng với tôi. Tôi luôn mơ tới chuyện du hành vũ trụ. Thế nhưng trong ngần ấy năm trời, tôi cứ nghĩ mơ chỉ là mơ thôi. Bị giam cầm với Trái Đất và trong một chiếc xe lăn, làm thế nào tôi trải nghiệm được vẻ uy nghi của không gian ngoại trừ qua trí tưởng tượng và nghiên cứu của tôi về vật lí lí thuyết. Tôi chưa bao giờ nghĩ tôi có cơ hội nhìn ngắm hành tinh xinh đẹp của mình từ không gian hay nhìn nó lướt qua đường chân trời. Đây là lãnh địa của các nhà du hành vũ trụ, số ít người may mắn được trải nghiệm sự tuyệt vời và ngây ngất của sự du hành không gian. Thế nhưng tôi quên tính đến sinh lực và lòng nhiệt tình của các cá nhân có nhiệm vụ là tiến những bước đầu tiên ra ngoài Trái Đất. Và vào năm 2007 tôi có đủ may mắn để có mặt trên một chuyến bay không trọng lượng và lần đầu tiên trải nghiệm cảm giác không trọng lượng. Chuyến bay chỉ kéo dài bốn phút, nhưng nó thật thú vị. Tôi đã có thể đi và về.

Lúc ấy người ta trích dẫn lời tôi nói rằng tôi e sợ loài người sẽ không có tương lai nếu chúng ta không tiến vào không gian. Lúc ấy tôi tin vậy, và bây giờ tôi vẫn tin. Và tôi hi vọng lúc ấy tôi đã chứng minh được rằng bất kì ai cũng có thể tham gia du hành không gian. Tôi tin nó phụ thuộc vào các nhà khoa học như tôi, cùng với các doanh nhân cấp tiến, cố làm hết mọi điều chúng ta có thể để quảng bá sự hào hứng và diệu kì của sự du hành không gian.

Thế nhưng loài người có thể tồn tại trong những khoảng thời gian dài ở xa quê nhà Trái Đất hay không? Kinh nghiệm của chúng ta với ISS, Trạm Không gian Quốc tế, cho thấy loài người có thể sống sót sau hàng tháng ở xa hành tinh Trái Đất. Tuy nhiên, trọng trường zero của quỹ đạo gây ra một số biến đổi sinh lí ngoài mong muốn, ví dụ như suy yếu xương, đồng thời gây ra các vấn đề thực tế với các chất lỏng và vân vân. Vì thế, người ta sẽ muốn có một căn cứ dài hạn nào đó cho con người sinh sống trên một hành tinh hay một vệ tinh. Bằng cách đào xuống bề mặt, người ta sẽ có được sự cách nhiệt, và được che chắn trước các sao băng và tia vũ trụ. Hành tinh hay vệ tinh đó cũng có thể giữ vai trò là một nguồn vật liệu thô sẽ cần thiết nếu cộng đồng ngoài địa cầu muốn tự cấp dưỡng, độc lập với Trái Đất.

Đâu là vị trí thích hợp cho con người định cư trong hệ Mặt Trời? Dễ thấy nhất là Mặt Trăng. Nó ở gần và tương đối dễ đi tới. Chúng ta từng đặt chân lên nó, và lái xe tự hành trên nó. Mặt khác, Mặt Trăng nhỏ, và không có khí quyển, hay từ trường làm lệch các hạt bức xạ mặt trời, giống như Trái Đất. Không có nước ở dạng lỏng, mặc dù có thể có nước đóng băng trong các miệng hố ở Cực Bắc và Cực Nam. Một khu định cư trên Mặt Trăng có thể sử dụng các tảng băng này làm nguồn cấp oxygen, với năng lượng được cung cấp bởi năng lượng hạt nhân hay các tấm pin Mặt Trời. Mặt Trăng có thể là một căn cứ để du hành đến phần còn lại của hệ Mặt Trời.

Sao Hỏa là đích đến tiếp theo dễ thấy. Nó xa Mặt Trời gấp rưỡi Trái Đất, thành ra nhận sức ấm bằng một nửa. Nó từng có từ trường, song từ trường ấy đã hủy mất hồi bốn tỉ năm trước, để lại sao Hỏa trơ ra trước bức xạ Mặt Trời. Điều này đã tước đi của sao Hỏa phần lớn khí quyển của nó, để lại cho nó chỉ 1% áp suất khí quyển của Trái Đất. Tuy nhiên, áp suất ấy trong quá khứ hẳn phải cao hơn, vì chúng ta thấy cái trông tựa như các kênh dẫn cạn nước và các hồ khô cạn. Nước lỏng không thể tồn tại trên bề mặt sao Hỏa vào lúc này. Nó sẽ bốc hơi trong môi trường gần như chân không. Điều này cho thấy sao Hỏa từng có một thời kì ấm ướt, trong đó sự sống có thể đã xuất hiện, hoặc là tự phát hoặc là thông qua sự tha sinh (nghĩa là, được mang đến từ đâu đó khác trong vũ trụ). Chẳng có dấu hiệu của sự sống trên sao Hỏa vào lúc này, song nếu chúng ta tìm thấy bằng chứng rằng sự sống đã từng tồn tại thì nó sẽ cho biết xác suất để sự sống phát triển trên một hành tinh thích hợp là khá cao. Dẫu vậy, chúng ta phải thật cẩn trọng, chúng ta không nên nhầm lẫn mẫu phân tích do sự sống trên Trái Đất làm ô nhiễm hành tinh. Tương tự, chúng ta phải rất cẩn trọng, không nên mang về bất kì dạng sống Hỏa tinh nào. Chúng ta sẽ không ngăn được nó, và nó sẽ quét sạch sự sống trên Trái Đất.

NASA từng gửi một số lượng lớn phi thuyền lên sao Hỏa, bắt đầu với Mariner 4 vào năm 1964. NASA đã khảo sát hành tinh đỏ với một số tàu quỹ đạo, gần đây nhất là tàu quỹ đạo trinh sát Hỏa tinh. Các tàu quỹ đạo này đã làm lộ ra các rãnh sâu và các ngọn núi cao nhất trong hệ Mặt Trời. NASA cũng đã cho tiếp đất một số tàu khảo sát trên bề mặt Hỏa tinh, gần đây nhất là hai xe tự hành sao Hỏa. Các xe này đã gửi về ảnh chụp của một địa hình sa mạc khô cằn. Giống như trên Mặt Trăng, nước và oxygen có thể thu được từ băng ở vùng cực. Đã từng có hoạt động núi lửa trên sao Hỏa. Hoạt động này sẽ mang các khoáng chất và kim loại lên bề mặt, đó là thứ một khu định cư có thể sử dụng.

Mặt Trăng và sao Hỏa là những nơi thích hợp nhất để định cư không gian trong hệ Mặt Trời. Thủy tinh và Kim tinh thì quá nóng, còn Mộc tinh và Thổ tinh là những hành tinh khí khổng lồ không có bề mặt rắn chắc. Các vệ tinh của sao Hỏa thì quá nhỏ và không có gì ưu thế hơn chính sao Hỏa cả. Một số vệ tinh của Mộc tinh và Thổ tinh có thể là thích hợp. Europa, một vệ tinh của Mộc tinh, có bề mặt đóng băng. Thế nhưng có thể có nước lỏng ở bên dưới bề mặt trong đó sự sống có thể đã phát triển. Làm thế nào chúng ta có thể tìm ra được? Chúng ta có phải đặt chân lên Europa và khoan một cái lỗ hay không?

Titan, một vệ tinh của sao Thổ, lớn hơn và nặng hơn Mặt Trăng của chúng ta và có một bầu khí quyển dày đặc. Sứ mệnh Cassini-Huygens của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã cho tiếp đất một tàu khảo sát trên Titan đã gửi về các ảnh chụp bề mặt của vệ tinh này. Tuy nhiên, nó rất lạnh lẽo, nó ở quá xa Mặt Trời, và tôi chẳng ham sống gần một cái hồ methane lỏng.

Thế còn việc liều lĩnh đi ra khỏi hệ Mặt Trời thì sao? Các quan sát của chúng ta chỉ dấu rằng một tỉ lệ đáng kể các sao có các hành tinh quay xung quanh chúng. Cho đến nay, chúng ta chỉ mới phát hiện được những hành tinh khổng lồ, cỡ như Mộc tinh và Thổ tinh, nhưng sẽ hợp lí thôi nếu giả định rằng chúng đều có bầu bạn là các hành tinh nhỏ hơn, cỡ Trái Đất. Một số hành tinh này sẽ nằm trong vùng Goldilocks, nơi khoảng cách đến ngôi sao vừa vặn thích hợp cho nước lỏng tồn tại trên bề mặt của chúng. Có khoảng một nghìn sao trong cự li ba mươi năm ánh sáng tính từ Trái Đất. Nếu một phần trăm trong số này có các hành tinh cỡ Trái Đất trong vùng Goldilocks, thì chúng ta có mười ứng cử viên Tân Thế giới.

Xét Proxima b chẳng hạn. Ngoại hành tinh này, ở gần Trái Đất nhất nhưng vẫn ở xa đến 4,5 năm ánh sáng, quay xung quanh ngôi sao Proxima Centauri trong hệ mặt trời Alpha Centauri, và nghiên cứu gần đây cho biết nó có một số tương đồng với Trái Đất.

Việc du hành đến những ứng cử viên thế giới này có lẽ là bất khả thi với công nghệ hiện nay, nhưng bằng cách sử dụng trí tưởng tượng của mình, chúng ta có thể lập ra một mục tiêu dài hạn cho sự du hành giữa các sao – trong vòng 200 đến 500 năm tới. Tốc độ mà chúng ta có thể đưa một tên lửa đi vào không gian phụ thuộc vào hai điều, tốc độ của khí thải và tỉ lệ khối lượng tên lửa bị mất đi khi nó gia tốc. Tốc độ khí thải của các tên lửa hóa học, như các tên lửa chúng ta thường dùng cho đến nay, là khoảng ba kilo mét trên giây. Bằng cách tống khứ 30 phần trăm khối lượng của chúng, chúng có thể thu được tốc độ nửa kilo mét trên giây và sau đó thì chậm trở lại. Theo NASA, sẽ cần ít nhất 260 ngày để đi tới sao Hỏa, sai lệch là 10 ngày, trong khi một số nhà khoa học NASA dự đoán 130 ngày là đủ. Thế nhưng sẽ phải mất khoảng ba triệu năm để đi tới hệ sao gần nhất. Để đi nhanh hơn sẽ đòi hỏi một tốc độ phát khí thải nhanh hơn nhiều so với các tên lửa hóa học có thể cung cấp, đó là dùng ánh sáng. Một chùm ánh sáng mạnh phát ra từ phía sau có thể đẩy phi thuyền về phía trước. Sự nhiệt hạch hạt nhân có thể cung cấp 1 phần trăm năng lượng khối lượng của phi thuyền, sẽ làm nó tăng tốc lên một phần mười tốc độ ánh sáng. Muốn nhanh hơn nữa, chúng ta sẽ cần đến hoặc là sự phân hủy vật chất-phản vật chất hoặc là một dạng năng lượng hoàn toàn mới nào đó. Thật vậy, khoảng cách đến Alpha Centauri lớn đến mức để đi tới nó trong quãng đời một con người, một phi thuyền vũ trụ sẽ phải mang lượng nhiên liệu chừng bằng khối lượng của tất cả các sao trong thiên hà. Nói cách khác, với công nghệ hiện nay thì sự du hành giữa các sao là vô cùng bất khả thi. Alpha Centauri không bao giờ có thể trở thành đích đến trong các ngày nghỉ lễ.

Chúng ta có cơ hội thay đổi điều đó, nhờ trí tưởng tượng và sự mưu trí. Vào năm 2016, tôi trình nghiên cứu và phát triển dài hạn hướng tới biến sự du hành giữa các sao thành thực tế. Giả sử chúng tôi thành công, chúng tôi sẽ gửi một tàu thám hiểm đến Alpha Centauri trong quãng đời của những người đang sống ngày nay. Song chốc nữa tôi sẽ trở lại với vấn đề này.

Làm thế nào chúng ta khởi động chuyến đi này? Cho đến nay, các chuyến thám hiểm của chúng ta chỉ hạn chế với láng giềng vũ trụ địa phương của chúng ta. Bốn mươi năm qua, tàu thám hiểm can trường nhất của chúng ta, Voyager, đã tiến vào không gian giữa các sao. Tốc độ của nó, mười một dặm mỗi giây, có nghĩa là nó mất khoảng 70.000 năm để đi tới Alpha Centauri. Chòm sao này ở xa 4,37 năm ánh sáng, tức hai mươi lăm nghìn tỉ dặm. Nếu có những giống loài sinh sống trên Alpha Centauri hiện nay, thì họ vẫn vô tư không biết gì về sự trỗi dậy của Donald Trump.

Rõ ràng chúng ta đang tiến vào một kỉ nguyên không gian mới. Các nhà du hành vũ trụ tư nhân đầu tiên sẽ là những người đi tiên phong, và những chuyến bay đầu tiên sẽ vô cùng đắt đỏ, song theo thời gian hi vọng của tôi là rằng du hành không gian sẽ nằm trong tầm với của đông đảo dân cư Trái Đất hơn nữa. Đưa mỗi ngày một nhiều hành khách vào không gian sẽ mang lại ý nghĩa mới cho vị thế của chúng ta trên Trái Đất và cho trách nhiệm của chúng ta là người trông nom Trái Đất, và nó sẽ giúp chúng ta nhận ra vị thế và tương lai của chúng ta trong vũ trụ đó là nơi tôi tin rằng số phận tối hậu của chúng ta nằm ở đấy.

Breakthrough Starshot là một cơ hội thật sự cho con người thâm nhập sớm vào không gian bên ngoài, với quan điểm khảo sát và cân đong các khả năng định cư. Nó là một sứ mệnh bằng-chứng-khái-niệm và hoạt động dựa trên ba khái niệm: phi thuyền vũ trụ thu nhỏ, sức đẩy ánh sáng và các laser khóa pha. Star Chip, một tàu thám hiểm vũ trụ đầy đủ chức năng được thu nhỏ kích cỡ xuống còn vài centi mét, sẽ được gắn một cánh buồm ánh sáng. Được làm bằng siêu vật liệu, cánh buồm ánh sáng ấy không nặng hơn một vài gam. Người ta dự tính một nghìn Star Chip với buồm ánh sáng, phi thuyền nano, sẽ được đưa vào quỹ đạo. Trên mặt đất, một ma trận laser ở cấp độ kilo mét sẽ kết hợp thành một chùm sáng đơn, rất mạnh. Chùm sáng ấy chiếu xuyên qua khí quyển, đập vào các cánh buồm trong không gian với hàng chục giga watt công suất.

Ý tưởng ẩn sau sáng kiến này về phi thuyền nano cưỡi trên chùm ánh sáng là y hệt như Einstein từng mơ việc cưỡi trên một chùm ánh sáng lúc ông mười sáu tuổi. Nó không nhanh bằng ánh sáng, mà bằng một phần năm của nó, hay 100 triệu dặm mỗi giờ. Một hệ như thế có thể đi tới sao Hỏa trong chưa tới một giờ, đi tới Pluto trong vài ngày, vượt qua Voyager trong chưa tới một tuần và đi tới Alpha Centauri vừa vặn hơn hai mươi năm một chút. Một khi tới nơi, phi thuyền nano có thể chụp ảnh bất kì hành tinh nào tìm thấy trong hệ, kiểm tra từ trường và các phân tử hữu cơ và gửi dữ liệu về Trái Đất bằng một chùm laser khác. Tín hiệu bé tí này sẽ được thu nhận bởi một ma trận đĩa giống như ma trận dùng để truyền chùm tia đẩy, và thời gian phản hồi ước tính khoảng bốn năm ánh sáng. Điều quan trọng là các quỹ đạo của Star Chip có thể bao gồm một chuyến bay qua Proxima b, hành tinh cỡ Trái Đất nằm trong vùng ở được của ngôi sao chủ của nó, trong hệ Alpha Centauri. Vào năm 2017, Breakthrough và Đài Thiên văn Nam châu Âu đã hợp tác tìm kiếm thêm các hành tinh ở được trong hệ Alpha Centauri.

Có những mục tiêu thứ cấp cho Breakthrough Starshot. Nó sẽ thám hiểm hệ mặt trời và phát hiện các tiểu hành tinh chuyển động cắt qua quỹ đạo của Trái Đất xung quanh Mặt Trời. Thêm nữa, nhà vật lí Đức Claudius Gros từng đề xuất rằng công nghệ này cũng có thể được sử dụng để thiết lập một sinh quyển gồm các vi khuẩn đơn bào trên các ngoại hành tinh bằng không chỉ có thể ở được trong thời gian ngắn.

Tiến càng xa càng tốt. Tuy nhiên, có những thách thức chính yếu. Một laser công suất giga watt sẽ chỉ cấp lực đẩy vài ba newton. Song phi thuyền nano bù lại cho điều này bằng việc có khối lượng chỉ vài gam. Các thách thức kĩ thuật là rất lớn. Phi thuyền nano đó phải trụ được gia tốc cực lớn, cái lạnh, chân không và các proton, cũng như việc va chạm với các mảnh vụn như bụi vũ trụ. Ngoài ra, việc tập trung một bộ laser tổng cộng 100 giga watt lên các cánh buồm mặt trời sẽ thật khó do các nhiễu loạn trong khí quyển. Làm thế nào chúng ta kết hợp được hàng trăm laser qua chuyển động của khí quyển, làm thế nào chúng ta đẩy phi thuyền nano đi tới mà không thiêu hủy chúng và làm thế nào chúng ta nhắm vào chúng ở hướng thích hợp? Rồi chúng ta sẽ phải giữ cho phi thuyền nano hoạt động trong hai mươi năm trong khoảng không băng giá, để chúng có thể gửi các tín hiệu về đi xuyên bốn năm ánh sáng. Thế nhưng đây đều là các vấn đề kĩ thuật, và thách thức đối với các kĩ sư có xu hướng, cuối cùng, đều giải quyết được. Dù là với các ma trận laser yếu hơn, hành trình đi đến các hành tinh khác, đến các hệ mặt trời bên ngoài hay đến không gian giữa các sao, có thể giảm đi rất nhiều.

Tất nhiên, đây không phải là sự du hành giữa các sao có con người, cho dù nó có thể được nâng cấp lên cỡ một con tàu có phi hành đoàn. Nó sẽ không thể nào dừng lại được. Song nó sẽ là thời khắc khi nền văn hóa con người vươn tới giữa các sao, khi cuối cùng chúng ta cũng tiến vào thiên hà. Và giả sử Breakthrough Starshot gửi về ảnh chụp của một hành tinh ở được đang quay xung quanh láng giềng gần nhất của chúng ta, thì nó có thể có tầm quan trọng rất lớn đối với tương lai của nhân loại.

Để kết luận, tôi trở lại với Einstein. Nếu chúng ta tìm thấy một hành tinh trong hệ Alpha Centauri, thì ảnh chụp của nó, được chụp bởi một camera đang chuyển động ở tốc độ một phần năm tốc độ ánh sáng, sẽ bị méo mó một chút do các hiệu ứng của thuyết tương đối hẹp. Đó sẽ là lần đầu tiên một phi thuyền vũ trụ bay đủ nhanh để chứng kiến những hiệu ứng như thế. Thật vậy, lí thuyết Einstein là trung tâm cho toàn bộ sứ mệnh. Không có nó chúng ta sẽ không có các laser hay khả năng thực hiện các tính toán cần thiết để dẫn đường, chụp ảnh và truyền dữ liệu trên hai mươi lăm nghìn tỉ dặm ở tốc độ một phần năm tốc độ ánh sáng.

Chúng ta có thể thấy một lối mòn giữa một cậu nhóc mười sáu tuổi mơ cưỡi trên một chùm ánh sáng với giấc mơ của chúng ta, cái chúng ta đang lên kế hoạch để biến thành hiện thực, về việc cưỡi trên chùm ánh sáng của chúng ta để đến với các sao. Chúng ta đang đứng trước ngưỡng cửa của một kỉ nguyên mới. Việc con người định cư trên các hành tinh khác không còn là truyện khoa học giả tưởng nữa. Nó có thể là thực tế khoa học. Loài người đã tồn tại như những giống loài độc lập trong khoảng hai triệu năm. Nền văn minh đã bắt đầu khoảng 10.000 năm trước, và tốc độ phát triển cứ tăng lên đều đều. Giả sử nhân loại tiếp tục tồn tại một triệu năm nữa, thì tương lai của chúng ta nằm ở chỗ liều lĩnh tiến vào những nơi chưa từng có ai đến trước đó.

Tôi hi vọng điều tốt đẹp nhất. Tôi phải hi vọng thế. Chúng ta đâu có lựa chọn nào khác.

--

Kỉ nguyên du hành không gian dân sự đang đến gần. Theo bạn nó có ý nghĩa gì đối với chúng ta?

Tôi hóng chờ sự du hành không gian. Tôi sẽ là một trong những người đầu tiên mua vé đi. Tôi kì vọng rằng trong vòng trăm năm tới chúng ta sẽ có thể đi tới bất cứ nơi nào trong hệ mặt trời, có lẽ ngoại trừ đến các hành tinh nhóm ngoài. Còn việc du hành đến các sao sẽ phải chờ lâu hơn một chút. Tôi cho là trong 500 năm, chúng ta sẽ đến thăm một số sao ở gần. Nó sẽ không giống như trong Star Trek. Chúng ta sẽ không thể du hành ở tốc độ tức thời. Do vậy, một chuyến đi khứ hồi sẽ mất khoảng mười năm hoặc có thể lâu hơn nhiều.

Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn | Stephen Hawking

<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần cuối)
15/01/2019
LỜI BẠT Lucy Hawking Dưới bầu trời xám xịt lạnh lẽo của ngày xuân Cambridge, chúng tôi ngồi trong đoàn xe tang hướng về
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 23)
15/01/2019
CHƯƠNG 10 LÀM THẾ NÀO CHÚNG TA ĐỊNH HÌNH TƯƠNG LAI? Một thế kỉ trước, Albert Einstein đã cách mạng hóa nhận thức của chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 30)
13/01/2019
Lực yếu Lực yếu có tên gọi như thể không phải vì nó vốn dĩ yếu, mà do tầm tác dụng hết sức ngắn của nó. Ở những
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 29)
13/01/2019
Lực điện từ Ngoài lực hấp dẫn, lực điện từ là lực chúng ta trải nghiệm nhiều nhất trong cuộc sống hằng ngày. Cho dù
Lục quang tuyến: Hiện tượng thiên nhiên đẹp và may mắn
11/01/2019
Lục quang tuyến là một hiện tượng trong đó một phần của Mặt Trời bỗng đột ngột đổi màu trong chừng 1 hoặc 2 giây. Lóe
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 22)
06/01/2019
Chương 9 TRÍ TUỆ NHÂN TẠO SẼ VƯỢT MẶT CHÚNG TA KHÔNG? Trí thông minh là trung tâm ý nghĩa đối với loài người. Mọi thứ mà
Có thể có một phản vũ trụ phía bên kia Big Bang
06/01/2019
Vũ trụ của chúng ta có thể là ảnh qua gương của một vũ trụ phản vật chất lan tỏa ngược chiều thời gian trước Big Bang.
Hellium-3 có thể liên kết với sắt và oxygen ở sâu bên trong Trái Đất
06/01/2019
Hàm lượng cao đến bất ngờ của hellium-3 tìm thấy ở các điểm nóng núi lửa có thể là bằng chứng cho sự tồn tại của

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