taiphimkhoahoc.blogspot.com
Lao vút vào không gian bằng tốc độ kinh hoàng
có khả năng kháng lại trọng lực.
Đổi hướng chỉ trong chớp mắt
không cần tới một loại động cơ nào.
Trong tương lai, chỉ có một cách bay duy nhất.
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
Hãy tưởng tượng một phương tiện không tuân theo các định luật về lực hấp dẫn,
và có thể bay nhanh hơn máy bay phản lực và lơ lửng trong không trung.
Và nếu thích, nó có thể bay vào vũ trụ
và nhảy từ hành tinh này sang hành tinh khác trong hệ mặt trời.
Đĩa bay là phương tiện tối thượng trong khoa học viễn tưởng.
Nhưng tại sao người ngoài hành tinh có những thứ đó?
Trong nhiều thập kỷ qua các nhà khoa học vẫn say mê với những chiếc đĩa bay,
nhưng họ chưa từng làm ra được một chiếc hoạt động được.
Nhưng các định luật vật lý không khẳng định là không thể làm ra chúng,
và tôi sẽ cho các bạn thấy phương pháp chế tạo ra đĩa bay.
Trước khi bắt đầu thiết kế
tôi cần nghĩ ra những gì chiếc đĩa bay có thể làm được.
Còn có thể hỏi ai ngoài những fan hâm mộ khoa học viễn tưởng đây?
Kiểu đĩa bay phát ra tiếng "whooooo."
Đĩa bay chính là tàu vũ trụ trông giống như chiếc đĩa.
Lơ lửng trên mặt đất
và quan sát được đàn bò và con người bên dưới.
Có khả năng di chuyển theo bất kỳ phương nào nó muốn.
Làm những việc mà máy bay thông thường bây giờ
không thể làm được.
Để có được chiếc đĩa bay tối thượng
thiết kế của tôi phải làm được bốn việc.
Trước hết là không khí thải,
như vậy hiển nhiên là không có lực đẩy.
Thứ hai, nhất định phải có thể bay lượn.
Thứ ba, phải đủ lớn để chở được 1 hành khách,
hay có thể cả một đoàn phi hành.
Và cuối cùng, phải có hình chiếc đĩa.
Bất kỳ hình thù nào khác đều không phải là khoa học viễn tưởng.
Ít nhất trong nửa thế kỷ qua, các tác giả truyện khoa học viễn tưởng
nhà viết truyện tranh và các nhà làm phim
đã đẩy trí tưởng tượng của mình bay xa.
Họ chưa từng tự mình nghĩ tới
khí động lực trong thế giới thực tại.
Thực ra, có rất nhiều loại vấn đề
trong hình dạng đĩa bay truyền thống.
Thứ nhất, chúng không có cánh.
Chim và máy bay muốn bay lên không trung
phải nhờ vào "lực nâng."
Hình dạng cánh khiến cho không khí bên trên cánh
có áp suất thấp hơn không khí bên dưới,
và chính sự chênh lệch áp suất đã tạo ra lực nâng.
Nhưng điều đó có nghĩa là tôi phải dùng cánh?
Dường như câu trả lời là "Không."
Những chiếc đĩa bay này cũng đâu cần cánh,
mà chúng vẫn có thể sinh ra lực nâng
để bay đi xa.
Để làm chiếc đĩa bay cất cánh,
tôi cần khám phá bí mật có trong chiếc đĩa nhựa bay trò chơi.
Tôi biết một người có thể giúp tôi.
Giáo sư Yiannis Andriopoulos là một chuyên gia khí động học.
Tôi hy vọng phần mềm máy tính của ông
có thể cho tôi thấy cơ chế hoạt động của chiếc đĩa bay nhựa.
Đầu tiên, chúng tôi tái tạo một chuyến bay.
Chúng tôi cần một đĩa nhựa, một trục quay,
và một dòng khí chuyển động với tốc độ 3m/giây.
Kết quả thật đáng khích lệ.
Khu vực xanh đại diện cho cái gì?
Thật đáng ngạc nhiên,
chiếc đĩa hoạt động giống như cánh máy bay.
Màu sắc trên hình ảnh
đánh dấu sự khác biệt về áp suất không khí
xung chiếc đĩa.
Màu xanh ở mặt trên là nơi có áp suất thấp.
Màu đỏ và da cam
là khu vực có áp suất cao bên dưới.
Sự chênh lệch áp suất
sẽ giữ cho chiếc đĩa trong không trung.
Nhưng đó chưa phải đặc điểm duy nhất của chiếc đĩa mà tôi muốn mô phỏng.
Rõ ràng là chuyển động quay đóng vai trò quan trọng
để giữ chiếc đĩa ổn định.
Tôi sẽ làm một chiếc đĩa bay có hình như chiếc đĩa đồ chơi này
với hình lồi trên vỏ ngoài và lõm phía dưới.
Rồi sau đó tôi sẽ lắp một mô tơ ddeer quay lớp vỏ
với tốc độ 1.000 vòng/phút.
Như thế sẽ tạo khí động lực vừa đủ để ổn định bay.
Hình dạng con tàu đã có
nhưng tôi chưa hoàn thành tất cả.
Đĩa nhựa chỉ bay nếu nó chuyển động.
Để có thể lơ lửng, tôi sẽ cần nhiều khí động lực hơn.
Nhiều thế hệ các nhà khoa học
vẫn ao ước thiết kế một chiếc đĩa bay
nhưng tôi đang trên đường làm ra một chiếc.
Tôi phải nắm rõ bí quyết chuyển động lơ lửng trên không,
và tôi nghĩ từ trường có thể là bí quyết.
Treo trên đầu trục cần cẩu
là một cục nam châm cực mạnh
có lực hút mạnh gấp hàng nghìn lần từ trường trái đất.
Và tôi có thể kiểm soát nó bằng chiếc cần gạt
và nhấc lên 12,7 tấn kim loại
Với thiết kế của tôi, tôi đang quan tâm tới nam châm
hơn là sức mạnh cơ bắp.
Nam châm tạo ra từ trường vô hình
toả ra liên tục giữa hai cực.
Các cực đối hút lẫn nhau,
còn các cực giống nhau đẩy nhau.
Có thể dùng hai cực nam châm để bay lơ lửng,
nhưng sẽ khó để giữ ổn định cho chiếc đĩa bay.
Tôi đang quan tâm tới một công nghệ không những ổn định hơn,
mà chỉ cần một nam châm để hoạt động.
Nhìn xem, nó đang lơ lửng kìa.
Lơ lửng trên không.
Viên bạc nhỏ này là một nam châm vĩnh cửu.
Nhưng đó không phải một cục nam châm khác đang lơ lửng ở trên.
Đó là một loại vật liệu mới gọi là chất liệu siêu dẫn.
Vật liệu siêu dẫn này được làm từ một loại sứ đặc biệt
khi bị làm lạnh ở -196 độ C
nó sẽ trở nên hầu như cách điện.
Nhưng còn một đặc điểm phi thường khác của vật liệu siêu dẫn
khiến nó lơ lửng trên không.
Vật liệu siêu dẫn có mối quan hệ rất lạ
với từ trường.
Chúng không để từ trường đi qua.
Vật liệu siêu dẫn đẩy ra mọi lực tác động của từ trường
nên cục nam châm vĩnh cửu này
đang nổi trên đệm từ trường của chính mình,
tạo ra ảo giác về sự phản trọng lực.
Cục nam châm hoàn toàn ổn định
vì một phần nhỏ của vật liệu siêu dẫn
có tác dụng lọc các đường từ trường
kẹp chặt trường của chính cục kim loại
giữ nó trong một vị trí nhất định
giống như một quả kinh khí cầu bị buộc dưới mặt đất.
Nhờ vật liệu siêu dẫn tôi có thể
làm chiếc đĩa bay của tôi lơ lửng trên không
giống như trong phim vậy
Đầu tiên, tôi cần tạo ra một đường đi
và sau đó rải lên đó những vật liệu siêu dẫn
và rồi lắp đặt một loạt nam chân điện từ mạnh
vào chiếc đĩa bay
Thả nó trên đường đi
và nó bay lên nhờ một đệm từ trường của chính mình,
gần giống như một con tàu siêu tốc.
Nhờ thay đổi cường độ từ trường
tôi có thể điều chỉnh độ cao của đĩa bay.
Bây giờ tôi đang bay thực sự.
Bây giờ để giữ cho đường đi ở nhiệt độ cực lạnh sẽ rất khó,
Tôi không nghĩ mình có thể ở trên con đường đó được lâu.
Hàng chục viện vật lý trên thế giới
đang cố gắng tìm ra một vật liệu siêu dẫn trong nhiệt độ bình thường.
Khi họ tìm ra được, có lẽ phải nhiều thập niên nữa
tôi sẽ tạo ra một cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai.
Vật lệu siêu dẫn cho ta năng lượng ít tốn kém,
cung cấp năng lượng cho mọi ngôi nhà, và nhà máy
với mức chi phí chỉ bằng một phần ngày nay,
mà không gây ô nhiễm khí C02.
Những chiếc xe hơi hiệu quả, không tiếng động sẽ là phương tiện lượn quanh thành phố.
Đeo một dây lưng bằng vật liệu siêu dẫn
và ta có thể bay như một siêu nhân.
Nhưng đĩa bay phải có khả năng bay tự do
đến bất kỳ nơi đâu
trên mọi địa hình và ngay cả ra ngoài không gian.
Cho tới nay, thiết kế của tôi có phần giống với một con tàu được tô vẽ.
Chưa ai thấy được chiếc đĩa bay của tôi
xuất hiện trên thế giới này.
Tôi cần tìm cách khác
để đưa thiết kế của tôi lên khỏi mặt đất.
Theo phim khoa ảnh viễn tưởng,
đĩa bay là phương tiện lựa chọn của người ngoài hành tinh.
Nhưng tôi muốn làm ra một chiếc cho mình.
Giống như chiếc trong phim "Ngày Độc lập"
chiếc đĩa bay của tôi phải sử dụng động cơ đẩy tiên tiến để được lơ lửng trên không.
không được sử dụng cánh quạt hay động cơ phản lực.
Phải có một nguồn năng lượng kỳ lạ nào đó.
Không cần phải lấy đà trước khi cất cánh.
Tôi đã đặt ra những đường cao tốc bằng vật liệu siêu dẫn,
nhưng còn một công nghệ yên tĩnh khác mà tôi chưa thử,
và công nghệ này cần
vài mét dây và vài vật dụng trong nhà,
và điện - rất nhiều điện.
Đây là một máy nâng.
Chà, thú vị thật.
Tôi đến xem một nhóm kỹ sư điện
tiến hành một thử nghiệm bay.
Để thứ này hoạt động được,
ta cần một chút khí quyển
hoặc một vài hạt phân tử để kích thích.
Chiếc máy nâng trông không mấy ấn tượng
chỉ là một lá nhôm, vài que diêm,
và một dây đồng.
Nhưng đưa dòng điện 30.000 vôn vào
và có chuyện thú vị xảy ra.
Hiệu điện thế rất cao
các phân tử khí xung quanh bị i-ông hoá,
làm các electron tách ra
và tạo điện tích âm cho chúng.
Khi được tích điện, các i-ôn không khí đẩy vào lá nhôm mang điện tích âm,
và như vậy là ta có được cỗ máy nâng.
Nguyên tác cũng tương tự như một tên lửa,
thay vì dùng nhiên liệu hoá học
tạo lực đẩy vào không khí, ở đây ta dùng các đám i-ôn.
Và chỉ với vài thao tác,
tôi nghĩ mình đã có thể đưa chiếc đĩa bay lên khỏi mặt đất.
Tôi thích cách máy nâng bay lơ lửng.
Trông rất giống với một chiếc đĩa bay.
Nếu bằng cách nào đó ta phóng to nó lên để mang theo hành khách
tôi có thể tạo ra được thứ gì đó.
Để đưa tôi lên không trung,
tôi cần phóng to thiết bị đó lên 2000 lần,
bao bọc bộ khung trong một cái vỏ bưangf titanium nhẹ,
và nó đã giống như một chiếc đĩa bay.
Trông khá giống, và đã có thể bay lơ lửng.
Nhưng máy nâng i-ôn cũng không phải thứ hoàn hảo.
Khi ta thao tác với hiệu điện thế cực cao,
luôn có nguy cơ xảy ra hiện tượng hồ quang điện.
Hiện tượng này xảy ra khi dòng điện đoản mạch trong khống khí.
Hiện tượng đó giống như sét.
Các phân tử khí bị phá vỡ
trong môi trường thể plasma siêu nóng khi xảy ra hiện tượng hồ quang điện.
Hiện tượng đó rất nguy hiểm, nóng và có thể thiêu cháy mọi thiết bị điện tử bên trong.
Máy nâng i-ôn có thể tạo ra lực đẩy ban đầu
để đưa tàu lên khỏi mặt đất,
nhưng quá nguy hiểm nếu sử dụng lâu dài.
Tôi cần sử dụng một loại vật liệu cách nhiệt tiên tiến để bảo vệ phi hành đoàn.
Cho tới nay, con tàu của tôi đã định hình
và tôi có thể khiến nó gần như bay lơ lửng trên không.
nhưng tôi vẫn chưa tìm ra phương pháp
bay ngoài bay lên thẳng.
Chỉ đơn giản là đẩy, chiếc đĩa bay có thể đi tới rất nhiều nơi.
Nhưng trong phim ảnh,
hệ thống đẩy không giống như bất kỳ thứ gì ta có ngày nay.
Chúng lao đi trong không khí mà không cần động cơ đẩy,
cánh quạt, động cơ phản lực hay tên lửa đẩy.
Hệ thống đẩy trên đĩa bay của tôi cũng phải như trong khoa học viễn tưởng,
và ý tưởng của tôi
xuất phát từ một lực tự nhiên có sức mạnh đáng kinh ngạc.
Tôi đã làm được chiếc đĩa bay theo nguyên tắc khí động học
và có thể bay lơ lửng trên không.
Bây giờ, tôi cần nó chuyển động.
Trong khoa học viễn tưởng,
đĩa bay có thể lượn, lơ lửng và đổi hướng tức thì
mà không cần bất kỳ phương tiện tạo lực đẩy nào.
Tôi nghĩ câu trả lời là khai thác
một trong những nguồn lực tự nhiên lớn nhất của trái đất,
đó là từ trường trái đất.
Từ trường của trái đất xuất phát từ cực nam
trải đều trên bề mặt,
và rồi tái nhập tại cực bắc.
Nếu tôi đưa nam châm cực mạnh vào chiếc đĩa bay
thì chúng sẽ tạo lực đẩy dọc theo các đường từ trường của trái đất
như thể đó là một hệ thống đường cao tốc tự nhiên.
Nhưng trong thực tế, hệ thống đó không hoạt động.
Mỗi nam châm đều có hai cực.
Một cực muốn bay về phía bắc,
cực kia muốn bay về phía Nam.
Vì các cực được gắn với nhau, nên chúng khử lẫn nhau.
Thế nên chiếc đĩa bay của tôi sẽ không đi đâu được.
Có một giải pháp cho vấn đề này nhưng giải pháp đó cũng khá lạ.
Vật lý học lý thuyết có phỏng đoán về một hiện tượng lạ
một nam châm chỉ có một cực - đơn cực.
Nếu tôi có một nam châm đơn cực trong tay, đơn cực bắc chẳng hạn
thì nó lập tức bay khỏi tay tôi và đi về cực bắc.
Thực ra, nó sẽ bay về ngay đây, tại điểm cực bắc.
Nếu tôi có nam châm đơn cực nam
thì nó sẽ bay về cực nam.
Nếu tôi khai thác năng lượng của các nam châm đơn cực,
tôi có thể tạo ra một hệ thống đẩy để đấy chiếc đĩa bay
về phía bắc và nam trên bề mặt trái đất.
Nhưng để có được thứ nam châm đơn cực đó
không phải là dễ.
Đây là cục nam châm thông thường,
có nghĩa là nó có cực bắc ở một đầu
và cực nam ở đầu kia.
Tri thức cho chúng ta biết rằng
nếu tôi muốn cắt đôi cục nam châm này
thì tôi có thể tách được
cực bắc ra khỏi cực nam, có phải không?
Nhưng điều đó không xảy ra.
Cắt đôi cục nam châm,
và tôi sẽ có hai cục nam châm lưỡng cực,
mỗi cục đều có cực bắc và nam.
Cắt đôi hai cục này, và tôi lại có những viên nam châm lưỡng cực nữa.
Tôi có thể cắt chúng ra thành hàng trăm, hàng nghìn cục,
ngay cả hàng triệu lần.
Mỗi lần, kết quả chỉ là những viên lưỡng cực, cho tới khi tôi đạt tới mức những nguyên tử riêng biệt.
Nhưng này, ngay cả nguyên tử cũng có lưỡng cực đấy nhé.
Vậy chúng ta tìm đâu ra nam châm đơn cực đó đây?
Câu trả lời là chúng ta vẫn chưa biết.
Thực chất vấn đề là
chúng ta vẫn chưa thấy bất kỳ viên nam châm đơn cực nào.
Giáo sư Alan Guth là một nhà vũ trụ học.
Thực tế chưa ai thấy một viên nam châm đơn cực không làm ông nản lòng.
Ông là một chuyên gia về vất chất đặc biệt trong vũ trụ.
Và tính toán của ông cho thấy nam châm đơn cực là có thật.
Chúng ở đâu đó, đang đợi chúng ta khám phá.
Tôi cho rằng rất có thể về lý thuyết chúng có tồn tại,
như một loại hạt,
nhưng liệu chúng có phổ biến hay không thì cũng khó biết lắm.
Có thể chúng không tồn tại trong vũ trụ khả kiến,
hoặc có thể có một vài viên ở mỗi ngân hà.
Nếu G.S Guth đúng, và nam châm đơn cực tồn tại
ở đâu đó trong ngân hà này hoặc ngân hà bên cạnh
thì về lý thuyết tôi có thể đi tìm chúng.
Nhưng rất khó tìm ra nam châm đơn cực.
Tôi cần lang thang trong ngân hà
với một chiếc lưới vớt sao khổng lồ,
và giăng chiếc lưới đánh bắt từ trường khổng lồ đó trong vũ trụ.
Về lý thuyết, nam châm đơn cực sẽ bị giữ lại bên trong lưới,
và tôi có thể lấy để dùng.
Nếu tôi có thể
bắt được nam châm đơn cực trong chiếc lưới khổng lồ đó,
thì sau đó tôi cần áp dụng chúng vào thiết kế của tôi.
Tôi sẽ chia chúng thành phần Bắc và Nam trong đĩa bay,
và bằng điện và từ tính
tôi có thể kích sức mạnh tương đối của chúng.
Kích các nam châm đơn cực bắc,
và chiếc đĩa bay sẽ bay về phía Nam
nằm tại cực nam của trái đất.
Đẩy cao các nam châm đơn cực Nam,
và chiếc đĩa bay sẽ bay về cực bắc,
tại bắc cực.
Như thế là tốt rồi.
Nhưng để di chuyển về phía đông và tây còn khó hơn nhiều.
tôi cho rằng có thể giải quyết vấn đề đó bằng cách bổ sung thêm một bánh lái
và đồng bộ hoá chuyển động của nó
với các quá trình gia tăng cường độ đơn cực.
Bánh lái sẽ sử dụng ma sát
với bầu khí quyển trái đất,
để di chuyển chiếc đĩa bay về phía đông và tây.
Đồng bộ các nam châm đơn cực bắc
với bánh lái chỉ sang phía đông bắc
và chiếc đĩa bay sẽ bay theo hướng đó.
Đồng bộ nam châm đơn cực nam
với bánh lái chỉ về phía đông nam,
thì đĩa bay sẽ bay về phía đông nam.
Lập lại quá trình này
sẽ khiến đĩa bay bay theo đường díc dắc trong không trung.
Trong vũ trụ, không có khí quyển,
nên bánh lái sẽ không hoạt động.
Nhưng tôi nghĩ với sự tôn tại
các đường từ trường còn nhiều hơn trên trái đất
sẽ cho tôi nhiều phương án nữa.
Có thể phải nhiều thập niên nữa hoặc một thế kỷ nữa,
trước khi chiếc đĩa bay này có thể bay được, nhưng chúng ta sẽ làm được trong một ngày nào đó.
Đã đến lúc trình bày ý tưởng đó với cộng đồng yêu thích khoa học viễn tưởng.
Hôm nay tôi sẽ trình bày với các bạn thiết kế một chiếc đĩa bay cá nhân.
Hiện một số người cho rằng mình đã nhìn thấy một vật thể bay chưa xác định (UFO).
Vậy chúng ta sẽ đi xa hơn một bước.
Chiếc đĩa bay đầu tiên trên thế giới đã sẵn sàng cất cánh.
Vỏ ngoài quay với tốc độ 1.000 vòng mỗi phút.
Chuyển động này giúp ổn định chiếc đĩa bay.
Toàn thân đĩa bay phát ra tiếng vù vù khi động cơ i-ôn khởi động.
Nhấn nút và cả triệu vôn điện áp sẽ lan toả khắp hệ thống.
Chúng ta có các động cơ đẩy i-ôn.
Có trường điện từ
bắn ra i-ôn xuống phía dưới
giúp ta bay lơ lửng trên không.
Chiếc đĩa bay vút lên
và nổi trên một đệm gồm hàng tỉ electron.
Đã đến lúc đẩy chiếc đĩa bay về phía trước.
Chúng ta biết rằng nam châm đơn cực có thể là yếu tố mấu chốt cho chiếc đĩa bay.
Phi công sẽ xác định hướng đi
và kích hoạt hệ thống đẩy đơn cực của đĩa bay.
Không có khí thải từ tên lửa đẩy.
Không có phản ứng nổ.
Chỉ đơn giản là không có tiếng ồn.
Khi phi công thay đổi hướng bay sang hướng đông,
thì bánh lái sẽ lái đĩa bay
khi nam châm đơn cực bắc và nam thay phiên hoạt động.
Chúng ta sẽ bay theo đường díc dắc trong không trung.
Và thiết kế đĩa bay này còn có thể đưa ta
ra ngoài vùng từ trường hấp dẫn của trái đất.
Ở bất kỳ nơi nào có từ trường trong khắp ngân hà,
thì thiết kế này vẫn cho phép ta lướt đi
lướt trên các đường từ trường
cho ta mọi đặc tính ta muốn
trong một chiếc đĩa bay cá nhân.
Đã đến lúc cho thử nghiệm cuối cùng.
Kéo cần số lại
và phi công sẽ đưa chiếc đĩa bay tới những vì sao.
Nhưng các fan hâm mộ nghĩ sao đây?
Phần thú vị nhất về đĩa bay là
ta được bay lơ lửng không tiếng động trong trạng thái tàn hình
và nếu có ai nhận ra ta, thì ta chỉ việc vù đi.
Liệu tôi có thể làm được một chiếc đĩa bay không?
Không phải là người lái xe giỏi, nên tôi muốn
tôi có thể là người lái đĩa bay giỏi.
Nếu tôi có đĩa bay, tôi không biết để nó ở đâu.
Tôi khó có thể để nó vào một nơi có hình chữ nhật
chỉ chuyên để xe hơi.
Tôi có thể đi theo hình díc dắc tới các hành tinh khác
nhờ khai thác bức xạ từ trường của mặt trời.
Điều đó thật tuyệt.
Tôi sẽ đi mọi nơi.
Sẽ đi du lịch khắp thế giới.
Vì là đĩa bay cá nhân của tôi mà.
vietsub: NVĐ edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip