taiphimkhoahoc.blogspot.com
Một lưới laser có thể nướng chảy cả tên lửa,
những ống carbon khoẻ hơn thép
được kết hợp lại vào một bộ giáp tối thượng.
Đã đến lúc ra lệnh: kích hoạt lá chắn.
Tôi là tiến sĩ Michio Kaku.
Tôi là một nhà vật lý lý thuyết và là một fan hâm mộ phim khoa học viễn tưởng.
Hãy tham gia cùng tôi và tôi sẽ cho các bạn thấy làm sao để tạo ra khoa học viễn tưởng.
vietsub: NVĐ edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip
Du hành vũ trụ đầy những hiểm nguy
và tàu vũ trụ chỉ là thứ mỏng manh.
Thảm hoạ rình rập trên mỗi chuyến đi.
Va chạm với thiên thạch,
thân tàu bị công phá bởi những tiểu thiên thạch,
và có lẽ nguy hiểm hơn cả
là giắp mặt kẻ thù được trang bị vũ khí tối tân.
Nhưng hãy tưởng tượng nếu ta có một tấm chắn
có thể làm chệch hướng vũ khí của kẻ thù và loại trừ mảnh vỡ vũ trụ.
Trường lực là cách duy nhất
để đảm bảo con tàu của ta được nguyên vẹn.
Tôi sẽ chỉ cho các bạn thấy phương pháp thực hiện.
Trước khi bắt đầu thiết kế,
tôi cần tìm hiểu xem một trường lực trong khoa học viễn tưởng có thể làm được gì.
Còn có thể hỏi ai ngoài các fan hâm mộ đây?
Thông thường, chúng là những vật cản không thể vượt qua,
kiểu như thế này này.
Trường lực không thể làm từ thép hay thứ gì đó
Tôi đồng ý, chắc chắn không bằng thép rồi!
Nếu bạn đã từng xem "Star Trek"
thì bạn sẽ thấy khi con tàu sắp bị bắn
"Lá chắn giảm 70%, Lá chắn giảm 50%."
Lá chắn về cơ bản là một trường lực.
Một trường lực khoa học viễn tưởng
cần có khả năng cản được thứ gì đó
hoặc bảo vệ ta khỏi bị bắn.
Thiết kế một trường lực bảo vệ con tàu
sẽ là một nhiệm vụ khổng lồ.
Thành công phụ thuộc vào thiết kế của tôi phải đáp ứng được hai chức năng.
Thứ nhất, phải bảo vệ con tàu trước sự tấn công của kẻ thù.
Cần phải siêu mạnh.
Nó phải được làm từ một loại vật liệu
không một loại đạn nào của kẻ thù xuyên thủng được.
Những vũ khí đạn đạo có sức phá huỷ lớn nhất ngày nay
có thể xuyên qua lớp giáp dày nhiều cm.
Trường lực của tôi phải trung hoà được
mối đe doạ có khả năng mạnh gấp hàng trăm lần.
nhưng đại bác và bom tấn
chưa phải là tất cả.
Đồng thời nó cũng phải cản phá được các tia laser của địch
để chúng không thể chọc thủng thân tàu.
Nhiệt độ lên tới hàng nghìn độ
bắn ra trực tiếp từ một máy bắn laser quả là mối nguy hiểm lớn.
Trường lực của tôi phải khoá hoặc đẩy lùi được
loại vũ khí chết người này.
Hầu hết nguy hiểm mà tàu vũ trụ gặp phải là từ các vật thể cứng
như hành tinh nhỏ, thiên thạch,
và nếu trong trận chiến là các tên lửa và hoả lực thần công.
Chỉ có một cách duy nhất để đối phó với tất cả các mối đe doạ này
là làm chúng bốc hơi.
Tôi cần một vật liệu
có thể phá huỷ hoàn toàn bất kỳ thứ gì nó chạm phải
dù lớn hay nhỏ.
Tôi có ý tưởng trong đầu có lẽ đáp ứng được yêu cầu đó.
Thứ đó gọi là plasma.
Mặt trời được tạo thành từ plasma,
cũng như hầu hết các vật thể đặc biệt nhất trong ngân hà
đó là các vì sao và tinh vân.
Trên trái đất chúng ta cũng có thứ đó,
dưới dạng ánh sáng cực quang
và tia chớp.
Thoạt nhìn
plasma dường như rất lộn xộn và không thể kiểm soát được,
nhưng chúng là một ứng viên sáng giá để tạo ra trường lực hiệu quả.
Đó là vì không có trạng thái vật chất nào khác
có thể nóng đến vậy.
Tại trung tâm các ngôi sao
plasma đạt đến nhiệt độ hàng triệu độ C.
Rõ ràng nhiệt độ đó có thể làm bốc hơi bất kỳ thứ gì,
từ một viên đạn nhỏ nhất cho tới một hành tinh lớn nhất.
Và như vậy
áp dụng plasma vào thiết kế của tôi là điều dễ hiểu.
Tôi sẽ lắp đặt những máy tạo plasma khổng lồ
vào siêu kết cấu con tàu của tôi.
Trong tích tắc
chúng phát ra một cơn bão sét dữ dội
gồm một thể plasma siêu nóng
trong không gian xung quanh con tàu.
Nhưng có một vấn đề lớn.
Thể plasma không đồng đều, tạo ra những khoảng trống lớn trên lá chắn,
và nhanh chóng biến mất vào không gian.
Con tàu của tôi hoàn toàn không có khả năng phòng vệ.
Để dùng plasma làm trường lực
tôi cần dàn đều nó ra quanh tàu.
Và cần tìm ta cách kiểm soát nó.
Tôi đang thảo bản thiết kế
cho lá chắn trường lực tối thượng trong khoa học viễn tưởng.
và tôi đang tìm cách kiểm soát thể plasma siêu nóng
để tôi có thể dàn đều plasma quanh con tàu.
Trong tầng hầm đại học Columbia
một cỗ máy có thể nắm giữ điểm mấu chốt.
Đó là chiếc máy tạo plasma.
Ánh sàng màu xanh bên trong máy chính là plasma.
Ở đây plasma không lộn xộn và không thể đoán trước được
như tia chớp.
Mà nó lại có trật tự, và thậm chí còn yên bình nữa.
Đó là plasma được trường điện từ kiểm soát.
Plasma có chứa các hạt bị ảnh hưởng bởi từ tính,
và máy tạo plasma là một buồng điện từ khổng lồ.
Khi ta đặt plasma vào trong, nó liền bị ép vào một khuôn mẫu
nhờ các đường từ trường do máy sản sinh ra.
Người biết rõ cơ chế hoạt động của máy
là nhà vật lý plasma Thomas Pederson.
Vậy ta có thể dùng từ trường
để tạo hình cho plasma bên trong buồng à?
Đúng vậy.
Thực ra tôi có hình plasma ở đây trên máy tính.
Nếu ta nhìn vào đường từ trường đơn này,
nó cuộn lại
thành một con sóng ba chiều phức tạp
để cuối cùng bao phủ toàn bộ bề mặt từ trường.
Và vì plasma bị buộc chặt trong đường từ trường đó
nên nó sẽ theo đường
đang bị được xác định bởi từ trường.
Có lẽ bây giờ hơi khó thấy
nhưng nếu ta lấp đầy bên trong
chúng ta sẽ có plasma theo hình đó.
Nhưng đó chưa phải tất cả
những điefu giáo sư Pederson có thể làm được.
Nhờ điều chỉnh các nam châm điện
ông có thể tạo hình từ trường
thành các hình khác nhau cho plasma tuân theo.
Ông có thể thiết kế các đường từ trường
theo cách tuỳ thích, và plasma cứ theo đó định hình thôi à?
Đúng vậy.
Khi ta đặt plasma vào đó
nó sẽ biến thành nô lệ của từ trường.
Nó phải theo hình mà ta đã tạo cho từ trường.
Không những plasm có thể bị chế ngự, mà còn có thể được tạo hình.
Tôi nghĩ mình có thể dùng đặc điểm vật lý đó
để tạo hình cho plasma trong trường lực.
Nhưng để bao phủ cả một con tàu vũ trụ
tôi cần tạo hình cho plasma trên quy mô chưa từng thấy trước đây.
Tôi phải lắp đặt hàng trăm nam châm điện hạng nặng
bên cạnh những máy tạo plasma.
Và do hình thù kỳ dị của con tàu
nên tôi phải cẩn thận sắp đặt mỗi trường từ tính
để chúng chồng lên nhau và uốn theo mỗi đường viền.
Khi bật lá chắn lên
và con tàu đã được bao bọc trong một bong bóng plasma.
Thiết kế đã thành công.
Nhưng tôi có thể thấy một vấn đề lớn.
Để làm bốc hơi hoàn toàn
các loại đạn từ mọi vật chất được biết tới
plasma cần phải
có nhiệt độ hàng chục nghìn độ C.
Và ở nhiệt độ đó
lá chắn plasma mới có thể làm nóng chảy cả con tàu nó đang bảo vệ.
Thuyền trưởng Kirk sẽ không muốn sử dụng loại lá chắn này.
Sử dụng plasma là quá nguy hiểm.
Tôi cần thứ gì đó phá huỷ được bất kỳ vật thể rắn nào
nhưng không phá huỷ con tàu của tôi trong quá trình đó.
Cần phải thực hiện phương án B.
Tia laser tổ chức các hạt ánh sáng
thành các chùm sáng liền mạch.
Nếu ta cung cấp đủ năng lượng trong một chùm laser thì nó sẽ phá huỷ được bất kỳ thứ gì
chỉ bằng một chùm tia có nhiệt độ hàng nghìn độ C.
Nhưng một chùm tia laser chỉ nhỏ bằng đầu bút chì.
Để bảo vệ một thứ lớn bằng cả con tàu vũ trụ
tôi cần tăng diện tích một chùm tia laser đơn có thể bao phủ.
Bằng một tia laser và năm chiếc gương,
tôi có thể tạo ra một mạng các chùm tia laser đan chéo nhau.
Khi thêm càng nhiều gương, càng nhiều tia laser,
thì tôi có thể tạo ra cả một mạng lưới chằng chịt
một mạng lưới rào chắn gồm các tia laser bao phủ một phần lớn bề mặt.
Và bất kỳ vật thể rắn nào đi qua lưới chắn này
sẽ bị bốc hơi
ngay lập tức.
Về nguyên tắc, thiết kế đó có thể hoạt động.
Nhưng trong thực tế,
một trường lực bằng tia laser đòi hỏi khối lượng thiết kế rất lớn.
Để bao phủ toàn bộ một tàu vũ trụ, tôi cần hàng chục tia laser
và hàng nghìn gương đặt ở các vị trí chiến lược khắp thân tàu.
Khi kích hoạt hệ thống
các chùm tia laser phản chiếu giữa các gương lệch góc
tạo thành một mạng lưới dày đặc xung quanh thân tàu.
Bất kỳ tên lửa nào từ kẻ thù bay qua mạng laser sẽ bị phá huỷ hoàn toàn.
Nhưng kẻ thù có thể được trang bị bằng tên lửa hoặc đạn
đủ nhỏ để lọt qua những lỗ hổng trên lưới laser.
Tôi cần tìm ra cách
bảo vệ con tàu không bị đánh hạ
bởi loại hoả lực nhỏ này.
Thiết kế trường lực của tôi đang hình thành.
Nó có thể phá huỷ những vật thể lớn,
nhưng vẫn dễ bị tấn công bởi các loại vũ khí cỡ nhỏ.
Tôi cần bổ sung một lớp thứ hai vào trường lực.
Một thứ gì đó siêu chắc và đan khít với nhau
để ngăn chặn ngay cả các loại đạn đạo nhỏ nhất.
Có lẽ tôi có thể dùng kỹ thuật thiết kế nguyên tử.
Trên tấm silicon nhỏ này tại Viện Công nghệ Massachussetts,
tôi đang nuôi cấy một loại vật liệu tổng hợp rắn chắc nhất thế giới
ống nano carbon.
Vật liệu này cực kỳ nhỏ bé.
Chỉ có đường kính 50 nguyên tử mà thôi.
Chỉ nhỏ bằng 20.000 lần bề dày của một sợi tóc.
Tuy nhiên, chúng lại rất chắc chắn.
Lớp vải này được làm từ các ống nano nhẹ hơn một tấm vải cốt tông
nhưng lại rắn chắc như thép.
Brian Wardle là người đang phụ trách
nghiên cứu công nghệ nano.
Đây là một mảnh ống nano carbon
một tấm ống nano carbon rất rất lớn.
10 năm trước
một thứ như thế này được xem là điều không thể, phải vậy không?
Rõ ràng rồi. Thế mà nó lại đây.
Đúng, nó lại có.
Tấm nano này là một phần dự án quân sự mật.
Đó là công nghệ tối tân
nên giáo sư Wardle không thể tiết lộ cho chúng ta biết nó được dùng làm gì.
Tôi chỉ có thể nói cho các bạn biết là nó được làm bằng
cách xếp hàng tỉ các ống nano chồng lên nhau một cách ngẫu nhiên,
mỗi ống chỉ dài 8,4mm.
Nhưng giáo sư Wardle không thể tiết lộ
thành phần khiến cho ống nano trở nên siêu chắc chắn.
Ta cần carbon, nhiệt độ và các hạt giống.
Carbon xuất hiện trong buồng nuôi cấy
dưới dạng hơi thông qua các ống này.
Hơi được cung cấp nhờ các bình nén khí lớn.
Nhiệt độ được cung cấp nhờ các lò ở đây
bằng nhiệt từ điện, giống như chiếc lò nướng bánh vậy.
Và các hạt giống được chứa trong thứ nước này.
Carbon vốn nổi tiếng về sức chịu lực.
Đó là thứ khiến kim cương trở thành khoáng chất cứng nhất trong tự nhiên.
Bên trong lò, các nguyên tử carbon từ hơi ga đưa vào
dính vào tấm silicon,
và sau đó chúng hình thành các liên kết lục giác với nhau.
Đây chính là điều bí mật về sức mạnh của ống nano.
Các liên kết carbon lục giác là một trong số liên kết cứng nhất
vì mỗi nguyên tử carbon kết hợp với ba nguyên tử bên cạnh.
Các ống nano carbon đã nướng được một lúc.
Đến lúc bỏ chúng ra khỏi lò chưa?
Để xem ta có gì nào.
Chúng ta vừa trồng được hàng tỉ ống nano trên miếng đỡ này.
Mọc thành rừng rồi này.
Tôi thấy rồi. Nhìn xem kìa.
Ta thấy những kết cấu đen này
giống như các toà nhà chọc trời nổi lên từ miếng silicon này,
trong đó có chứa các nguyên tử carbon.
Trông khá giống sơ xợi.
Nhưng đó là một khu rừng mọc lên từ các hạt xúc tác.
Mà này, nó có chữ gì này.
Là M-I-T.
Trò của nhóm tôi đấy mà.
Ngày nay các nhà khhoa học có thể sản xuất hàng loạt các ống nano
dài khoảng 0,8m.
Nhưng trong nhiều thập kỷ
họ sẽ sản xuất được các ống nano
dài hàng trăm mét.
Và khi điều đó xảy ra
các ống nano được dệt với nhau sẽ là loại nguyên liệu thô lý tưởng
cho trường lực của tôi.
Một trường lực bằng ống nano giống như một lưới golf vậy.
Bất kỳ loại đạn nào bắn vào lưới
sẽ bị cản hết lại.
Chiếc lưới rất chắc
và sẽ hấp thụ bất kỳ lực tác động nào mà không bị rách.
Ngay cả khi đạn nổ
lưới vẫn còn nguyên vẹn.
Các miếng ống nano
đủ dài và chắc để bảo vệ con tàu của tôi
có lẽ chỉ trong vài thập kỷ nữa sẽ có.
Nhưng khi các nhà khoa học tìm ra bí mật
để tăng chiều dài của chúng
thì họ có thể bổ sung thêm một lớp bảo vệ khác
cho trường lực của tôi.
Tôi có thể bọc vỏ ngoài của con tàu
trong một chiếc lồng bằng ống nano trong suốt.
Nếu con tàu bị tấn công bằng đạn nhỏ
chiếc lồng vẫn có thể chặn được mối đe doạ đó.
Nhưng tôi chưa tìm ra được giải pháp trọn vẹn.
Nếu các ống nano bao bọc kho vũ khí của tôi,
thì tôi không thể bắn trả được.
Nhưng có một cách giải quyết vấn đề đó.
Nhờ sử dụng trí thông minh nhân tạo, ta có thể tạo ra một phéc mơ tuya.
Nhờ máy tính điều khiển,
chúng sẽ được lắp đặt trên mỗi kho vũ khí.
Chúng sẽ mở ra theo bản năng mỗi lần tôi bắn ra từ vũ khí của con tàu,
nhưng sẽ đóng ngay lại sau đó
để tiếp tục nhiệm vụ bảo vệ.
Thiết kế của tôi đang được hoàn thiện.
Nhưng như các fan hâm bộ đã biết, đạn đạo và những mảnh vỡ vũ trụ
không phải tất cả những gì trường lực sẽ gặp phải.
Nếu một tia laser bắn vào trường lực
thì nó phải cản lại được.
Trường lực phải có khả năng bảo vệ ta
khỏi các mảnh vỡ vũ trụ, tia laser.
Nó bảo vệ con tàu khỏi những thứ như tia laser và thiên thạch.
Tia laser là vũ khí khoa học viễn tưởng tối thượng.
Trong phim ảnh, chúng có thể phá huỷ cả những hành tinh.
Tôi phải tìm ra cách cản phá tia laser
nếu tôi muốn con tàu chịu được một vụ đối đầu kịch liệt
trong vũ trụ.
Trường lực phải chặn được bất kỳ vật thể cứng nào
để ngăn chúng không làm hư hại con tàu.
Nhưng nó chưa thể ngăn được đợt tấn công laser.
Nếu trường lực phải đối mặt với một con tàu của địch
được trang bị các loại vũ khí laser thì tôi gặp rắc rối to.
Laser không thể chặn được laser.
Ánh sáng laser không mang trọng lượng
không có đặc điểm vật lý như sắt hoặc gỗ.
Giống như hai ánh đèn pin cắt nhau.
Một ánh đèn pin không thể ngăn được ánh đèn kia.
Vậy nếu con tàu của tôi bị tấn công bằng vũ khí laser,
thì tia laser sẽ đi thẳng
qua trường lực bằng lưới laser của tôi.
Và cũng sẽ đi qua chiếc lồng bằng ống nano trong suốt,
khiến cho tàu của tôi thất thủ.
Trường lực cần một công nghệ bổ trợ
nếu tôi muốn đối mặt với mối đe doạ từ tia laser của kẻ địch.
Có lẽ vật liệu tôi cần đã có.
Hai mắt kính này
được phủ một vật liệu phản quang,
có nghĩa là chúng phản ứng với ánh sáng.
Với ánh sáng nhân tạo như từ màn ảnh rạp chiếu phim
các mắt kính vẫn trong suốt.
Nhưng nếu tôi chiếu ánh sáng tia cực tím vào nó
thì sẽ có điều thú vị xảy ra.
Chỉ sau vài giây
những phần tiếp xúc trên kính có màu đậm lại.
Các phân tử của vật liệu đó phản ứng
thay đổi hình dạng và mờ đi,
giảm được khá nhiều lượng ánh sáng tia cực tím đi qua,
Cuối cùng, chặn ánh sáng lại hoàn toàn.
Hãy tưởng tượng ánh sáng tia cực tím này là tia laser của kẻ địch,
và vật liệu phản quang này là một phần của trường lực.
Nếu con tàu bị tấn công
loại vật liệu này sẽ ngăn được ánh sáng laser
và bảo vệ con tàu không bị hư hại.
Tôi nghĩ mình đã có mọi thứ cần thiết
để bảo vệ con tàu khỏi bị tấn công.
Mặc dù không hoàn toàn giống như
lá chắn của con tàu vũ trụ Starship.
Đã đến lúc kiểm nghiệm với các fan hâm mộ khoa học viễn tưởng.
Cảm ơn.
Thưa quý vị,
Hôm nay tôi sẽ trình bày với quý vị một thiết kế trường lực hiệu quả.
Nhưng dù tin hay không,
trường lực là một trong những thứ khó tạo ra nhất.
Một tàu trinh sát đi tuần trên phần xa xôi của ngân hà.
Bỗng nhiên,
một tàu địch xuất hiện, lao đến tấn công.
Nếu ta là chỉ huỷ tàu Starship tham chiến
thì điều đầu tiên ta sẽ nói là gì đây?
"Kích hoạt lá chắn."
Các lò phản ứng nhiệt hạch bắn ra 500.000 tỉ watt
dẫn tới trường lực.
Tàu địch khoá mục tiêu và bắn ra hai quả tên lửa.
Chúng bay về phía mục tiêu
và đánh vào lớp chặn đầu tiên, lưới laser.
Nếu các chùm tia laser là ứng viên lý tưởng
thì một lưới chùm tia laser chằng chịt
sẽ khiến cho bất kỳ loại đạn đạo nào bắn vào đó
lập tức bốc hơi.
Tia laser lập tức đốt nóng bề mặt tên lửa
lên tới hàng nghìn độ C,
gây nổ
và chẻ các loại đạn đạo thành những mảnh vỡ vũ trụ.
Địch chuyển sang phương án B.
Chúng mở đợt tấn công bằng hoả lực mạnh
từ họng súng máy.
Lúc này, các chùm laser là chưa đủ.
Một số viên đạn sẽ lọt qua
tấm lưới laser.
Nên khi ta khích hoạt trường lực
trước hết các chùm laser được bắn ra,
tạo thành một mạng lưới đan chéo nhau
thứ hai, ta sẽ có các ống nano carbon
loại sợi chắc chắn nhất mà khoa học từng biết.
Được dệt thành một lớp vỏ chắc chắn bên dưới mạng laser,
các ống nano sẽ chặn được đạn bắn của địch.
Kẻ địch chỉ còn một loại vũ khí nữa chưa thử.
chúng phóng ra một loạt các tia laser chết người
xuyên qua lưới laser, bắn thẳng vào các ống nano.
Nhưng trường lực của tàu vẫn có thể xử lý được mối đe doạ đó.
Vật liệu phản quang đổi màu
khi chúng tương tác với ánh sáng.
Theo cách đó, ta có thể dùng các loại vật liệu phản quang
để thay đổi màu sắc của trường lực
nếu có kẻ bắn tia laser vào ta.
Vật liệu phản quang phủ trên ống nano phản ứng,
chặn các chùm tia laser của địch.
Đã đến lúc bắn trả.
Con tàu vào vị trí sẵn sàng,
và chuẩn bị vũ khí.
Chiếc lồng ống nano tách ra
để lộ ra những họng súng laser cực mạnh.
bắn trả, và tiêu diệt tàu địch.
Vậy đó là sự kết hợp giữa tia laser, ống nano carbon,
và các vật liệu phản quang.
Tất cả được nhằm mục đích bảo vệ con tàu của ta.
Trong trường hợp ta bị tấn công.
Và ta sẽ nói: "Kích hoạt lá chắn."
Nhưng các fan sẽ nghĩ sao đây?
Rõ ràng là điều có lý nhất.
Tôi cho rằng về cơ bản tôi có thể làm được thứ đó.
Dường như rất hứa hẹn, rất rất hứa hẹn.
Vì nó hoạt động nên nó trở nên thú vị.
Tôi chưa từng nghĩ trong vài trăm năm tới
ta sẽ có được một trường lực thực sự.
Tôi cứ nghĩ đó chỉ là một thứ công nghệ
sẽ chẳng bao giờ xảy ra cả.
vietsub: NVĐ edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip