taiphimkhoahoc.blogspot.com
Đi qua các ngân hà chỉ trong một tích tắc,
nhờ một dạng năng lượng có sức mạnh không thể tưởng tượng nổi
để đưa loài người vượt qua ranh giới tận cùng của vũ trụ.
Tôi là Tiến sĩ Michio Kaku.
Tôi là một nhà vật lý lý thuyết và là một fan hâm mộ khoa học viễn tưởng.
Hãy tham gia cũng tôi để khám phá làm sao để tạo ra khoa học viễn tưởng.
vietsub: NVĐ hdvnbits.org Edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip
Khoa học viễn tưởng là chủ đề của các câu chuyện về những người anh hùng,
hay những chuyến phiêu lưu khám phá thế giới mới giữa các ngôi sao.
Nhưng trong nhiều năm, tất cả các câu chuyện này chỉ được coi là viễn tưởng
vì khoảng cách giữa các ngôi sao là rất lớn.
Nhưng tôi sẽ chỉ cho các bạn thấy
một ngày nào đó chúng ta có thể khám phá vũ trụ.
Hãy tưởng tượng nếu ta có thể thiết kế một tàu vũ trụ thật tiến bộ
có thể đi với tốc độ nhanh hơn ánh sáng chỉ trong một tích tắc.
Tất nhiên với bất kỳ một fan hâm mộ nào,
khả năng lướt đi thật nhanh giữa các thiên hà trong nháy mắt là tất cả những điều họ mong muốn.
Để khám phá những thế giới hoàn toàn mới lạ,
để tìm ra sự sống và nền văn minh mới và để đi tới những nơi chưa ai từng đến.
Để đối mặt với những điều chưa được biết tới và làm tìm hiểu điều đó.
Để có thể thấy được những gì ở đó,
để có thể đi tới các hệ thống sao trong vài giờ thay vì trong hàng năm.
Để nghĩ ra một thiết kế tàu vũ trụ có thể thoả mãn
các fan hâm mộ quả là một thách thức lớn.
Để tới được các vì sao, tôi phải vượt qua một khoảng cách
hàng nghìn tỉ km trong một khoảng thời gian hợp lý.
Việc khám phá phải xảy ra trong vòng đời tự nhiên của con người.
Chỉ riêng thiên hà của chúng ta đã có đường kính 100.000 năm ánh sáng,
và có thể có tới 5 tỉ thiên hà trong vũ trụ.
Đó quả là một nơi khổng lồ đến khó tưởng.
Để đi qua một phần đường kính của vũ trụ tôi cần phải đi với vận tốc phi thường.
Thứ nhanh nhất trong vũ trụ là ánh sáng với vận tốc 1.078 triệu km mỗi giờ.
Cho tới nay chưa ai từng thiết kế ra loại phương tiện nào có thể đạt được một phần tốc độ đó.
Tại phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven tại New York,
các bạn sẽ thấy được sự khó khăn khi xây dựng một phi thuyền gần với vận tốc ánh sáng.
Tại đây, các nhà khoa học đẩy nhanh sự chuyển động
của các hạt điện tử lên vận tốc đáng kinh ngạc.
Đây là nơi mọi việc bắt đầu.
Hãy tưởng tượng bạn là một hạt điện tử bên trong một bóng điện hoặc trong chiếc TV nhà bạn.
Đây là một đường dây tăng áp giúp đẩy nhanh các electron
và sau đó được dẫn qua chiếc ống này và ở trên kia,
năng lượng dưới dạng các tia nhỏ được đẩy vào một chùm tia giúp đẩy nhanh các electron.
Chỉ trong khoảng cách này,
chúng đi với tốc độ gần 32.000km trên giây.
Sau đó, sử dụng một lượng điện lớn,
các electron được phóng vào một vòng dài 694m với vận tốc bằng 99.999% vận tốc ánh sáng.
Chúng tạo ra một loại các chùm tia năng lượng tập trung cao.
Chúng đi quanh đây và thực sự đi vào hệ thống hiển vi
mà chúng ta có thể dùng để làm các thí nghiệm khoa học
và ông chỉ thấy được phần khả kiến của chùm tia mà thôi.
Nhưng trong 30 năm thực hiện gia tốc các vi hạt,
không một electron nào đạt được vận tốc ánh sáng.
Đó là vì công thức E=MC2,
vật chất di chuyển càng nhanh thì khối lượng càng lớn.
Và nếu đạt được tốc độ ánh sáng, khối lượng vật chất cũng sẽ đạt vô hạn.
Nhóm nghiên cứu tại Brookhaven thực hiện chứng minh lý thuyết của Einstein hàng ngày.
Các electron di chuyển với vận tốc trong khoảng từ 10 đến 100 phần tỉ lần vận tốc ánh sáng.
Nếu chúng ta cố gắng đẩy nhanh vận tốc đó lên,
trọng lượng của chúng sẽ lớn hơn và sẽ không thể đi nhanh hơn hay thậm chí là nhanh bằng vận tốc ánh sáng.
Vậy nếu không thể tăng tốc một electron nhỏ bé lên bằng vận tốc ánh sáng,
thì sẽ không có cơ hội có một tàu vũ trụ đưa ta đến nơi đó.
Ngay cả khi một nền văn minh tiên tiến nào đó trong tương lai có thể tăng tốc lên đến vận tốc đó,
thì họ vẫn phải đối mặt với một số vấn đề lớn.
Để khiến cho một vật có khối lượng vô hạn chuyển động,
ta phải cần nhiều năng lượng hơn tất cả các nguồn năng lượng tồn tại trong vũ trụ.
Và nếu bằng cách nào đó họ có thể đạt được vận tốc kỳ diệu 1078km/giờ,
thì hậu quả sẽ rất tai hại.
Ngay khi con tàu đạt trọng lượng vô hạn,
thì lập tức nó sẽ bị ép thành hư vô.
Nhưng có lẽ sẽ có một giải pháp khác mà không cần đến phương pháp tăng tốc.
Có thể có một cách phá vỡ rào cản ánh sáng mà không vi phạm thuyết tương đối.
Có thể có một lỗ hổng trong thuyết của Einstein.
Chúng ta thường cho rằng không gian và thời gian là các phương tách biệt, nhưng không phải như vậy.
Thực ra chúng có quan hệ rất mật thiết với nhau và được biết đến với cái tên: thời gian không gian.
Ví dụ nếu chúng ta có mấy miếng bánh Pizza này đại diện cho dài, rộng, cao và thời gian.
Điều mà Einstein cho rằng nếu chúng có thể kết hợp với nhau
để tạo ra một lớp, thì thực ra chúng đan xen lẫn nhau.
Lớp không gian và thời gian rất năng động.
Chúng có thể kéo giãn, có thể nén.
Như vậy thời gian không gian có thể bị thay đổi.
Điều đó có ý nghĩa quan trọng nếu tôi thực sự muốn thiết kế một phiên bản tàu vũ trụ của riêng tôi.
Nếu tôi có thể đi thật nhanh đến các vì sao, thì có lẽ tôi có thể mang các vì sao về cho tôi.
Hãy tưởng tượng trong một lúc nào đó,
miếng xúc xích bò này đại diện cho tàu vũ trụ của bạn.
Và hãy tưởng tượng rằng miếng thịt cá này là hệ thống sao Alpha Centauri nằm cách xa 4 năm ánh sáng.
Hãy hình dung ra khoảng thời gian bạn có thể làm như thế này.
Thời gian không gian được nén lại thật lớn đến độ dường như không hề có.
Cắt một miếng bánh Pizza ra và bạn đã loại bỏ thời gian không gian giữa bạn và chòm sao Alpha Centauri.
Như thế điểm đến đã tự động đến với bạn.
Chiếc tàu vũ trụ bây giờ đã gần chòm sao Alpha Centauri hơn,
nhưng bạn vẫn chưa di chuyển một chút nào, mà chính thời gian không gian đã dịch chuyển.
Có vẻ như giống trong bộ phim "Star Trek",
nhưng có một người biết rằng điều đó có thể thực hiện được
và người đó cho rằng mình có thể chứng minh.
Tôi đang thiết kế một con tàu vũ trụ có thể du hành vũ trụ.
Tôi không thể đi với tốc độ ánh sáng vì sẽ phá vỡ các định luật vật lý.
Nhưng tôi đã tìm ra một cách khác để băng qua khoảng cách vô tận của không gian.
Tôi có thể làm sai lệch thời gian không gian và mang điểm cần tới đến với tôi.
Du hành nhanh hơn vận tốc ánh sáng là một công nghệ
mà các fan khoa học viễn tưởng đã biết hơn 40 năm trước.
Cỗ máy đó phải đủ mạnh để có thể uốn cong được không gian.
Phim "Star Trek" có sử dụng cái mà họ gọi là hỗn hợp vật chất-phản vật chất,
để tạo ra một trường quanh tàu vũ trụ để uốn cong không gian
và thay đổi các phương để di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng.
Đưa bạn từ điểm A tới điểm Z mà không phải đi qua toàn bộ bảng chữ cái.
Nhưng dường như du hành nhanh hơn vận tốc ánh sáng không chỉ là một ý niệm trong khoa học viễn tưởng.
Và đây là lý do.
Phương trình rút gọn này đã trở thành một khám phá phi thường nhất.
Đó có thể là thẻ hộ chiếu của chúng ta để đi vào vũ trụ.
Và đây là một fan khoa học viễn tưởng đã nghĩ ra ý tưởng đó khi anh còn là một sinh viên.
Vào một đêm khi tôi đang xem phim "star trek" khi đang ở trong bếp.
Lúc đó trong phim có nói về không gian bị bẻ cong,
và tôi liền nghĩ rằng có thể có cách làm được điều đó theo thuyết tương đối.
Và tôi đã trở lại phòng làm việc và dành cả ngày thứ 7 để tính toán,
rồi tôi nghĩ ra một mô hình bẻ cong không gian giúp chúng ta có thể đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng
mà không vi phạm bất kỳ nguyên tắc nào của thuyết tương đối.
Thầy của Alcubierre rất đỗi ngạc nhiên và ông khuyến khích anh xuất bản ý tưởng đó.
Trong đời tôi chưa từng xuất bản thứ gì,
nên thầy đã phải giúp tôi viết ra giấy và gửi đến một toà soạn báo,
thế rồi nó cũng được xuất bản.
Phương trình của Alcubierre cho thấy ta có thể bẻ cong không gian
và thời gian và nhảy cóc qua vũ trụ trong khoảnh khắc.
Tại cuộc triển lãm đa vũ trụ tại Washington D.C
chiếc thang cuốn này giúp chúng ta hiểu cách thức không-thời gian bị bẻ cong có thể đưa ta đi qua vũ trụ
mà không cần phải tăng tốc.
Không gian trống sau tàu vũ trụ nở ra nhanh chóng,
và đẩy bạn về phía trước.
Cũng tương tự với đường cầu thang này,
không gian mới liên tục nổi lên để đẩy bạn đi theo một phương.
Ở đầu kia của chiếc thang du hành,
chúng ta có thể cảm nhận được điều gì đang xảy ra phía trước con tàu vũ trụ.
Không gian bị nén lại tương tự như với đường cầu thang này,
không gian đang bị nén lại để đưa bạn đi.
Vì vậy bạn có ảo giác rằng bạn đang di chuyển.
Thực ra chính không gian đã đẩy và kéo bạn đi.
Để chứng thực phương trình của Alcubierre,
tôi sẽ cần một năng lượng khổng lồ để tạo ra một loại bong bóng có thể bẻ cong không-thời gian.
Ở phía trước của bong bóng,
không-thời gian giữa tôi và điểm đến của tôi bị nén lại để kéo tôi về phía đó.
Đồng thời, không-thời gian đằng sau bong bóng nở ra, đẩy tôi về phía trước.
Và tất cả đều xảy ra trong một tích tắc,
nhanh gấp nhiều lần vận tốc ánh sáng.
Vì thế tôi có thể thực hiện du hành nhanh hơn vận tốc ánh sáng và đi tới bất kỳ nơi nào trong vũ trụ.
Nhưng không đơn giản như vậy.
Chúng ta lấy nhiên liệu ở đâu, một lượng năng lượng khổng lồ mà tôi cần để tạo ra bong bóng đó?
Đó là một lượng khổng lồ đến phi lý, nhiều hơn nguồn năng lượng có trên trái đất.
Nên nguồn năng lượng của tôi phải thật sự đặc biệt.
Thứ gì đó giống như các tinh thể Dilithium để làm nhiên liệu cho con tàu vũ trụ đó.
Hiện chúng ta chưa biết có thể tìm ra được thứ gì đó tương tự như các tinh thế Dilithium hay không.
Nhưng chúng ta cần tìm ra thứ gì đó thực sự khác biệt để
bẻ cong cấu trúc mạng không gian và thời gian.
Tôi đang thiết kế một con tàu có thể khám phá vũ trụ.
Cách duy nhất để thực hiện là xây dựng một con tàu bẻ cong không gian như trong phim "Star Trek."
Tàu bẻ cong không gian sẽ tạo ra một bong bóng năng lượng lớn
có thể bẻ cong không-thời gian và mang điểm đến lại phía tôi.
Nhưng để làm ra được bong bóng năng lượng đó,
tôi phải cần một nguồn năng lượng vô cùng đặc biệt,
một thứ năng lượng có thể tương đương với trọng lượng của một hành tinh.
Và đó là một dạng năng lượng thực sự khác biệt so
với bất kỳ thứ gì chúng ta thấy trước đây.
Bong bóng đó được hình thành từ các trường năng lượng.
Và khi ta áp dụng phương trình tương đối vào việc này,
thì sẽ thấy ta cần một tác động năng lượng âm.
Năng lượng âm là thứ giúp chúng ta dần hiểu ra cách thức vận động của vũ trụ.
Chúng ta không biết nhiều về nó, chỉ biết rằng nó rất lạ.
Đối với một ngôi sao, nó khiến mọi vật rơi lên thay vì rơi xuống.
Nhưng điều hữu ích đối với nhiệm vụ của tôi
là sự kết hợp giữa năng lượng dương và âm có thể đẩy và kéo tàu vũ trụ về phía trước.
Nếu tôi sử dụng năng lượng dương và âm trên thành bong bóng, tôi có thể thành công.
Sự kết hợp năng lượng dương và âm tạo ra sự giãn nở không gian
phía sau bong bóng và sự co rút không gian ở phía trước.
Như thế, bạn đang tạo ra không gian phía sau bạn và đẩy bạn đi.
Và bạn đang phá huỷ không gian phía trước bạn để kéo bạn đi.
Vậy ta có thể đi một vòng đến các vì sao và trở lại trong vài phút.
Chính xác là như vậy.
Trở lại uống cốc trà.
Chính bong bóng được tạo ra nhờ các trước năng lượng dương
ngay tại hai đầu và một dải năng lượng âm quanh phần giữa.
Như thế sẽ tạo ra một năng lượng hấp dẫn vô cùng mạnh,
có thể làm sai lệch không-thời gian.
Và sẽ đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng,
như thế tôi không cần phải tăng tốc nữa.
Khám phá vũ trụ có thể nằm trong tầm tay tôi.
Trước đây thứ năng lượng âm bí ẩn đó không dễ gì thấy được...
mãi cho đến ngày nay.
Tại đại học Harvard, các nhà vật lý đã thực hiện những thí nghiệm mang tính đột phá
cho thấy có thể tách và điều khiển được năng lượng âm.
Dụng cụ thí nghiệm này đã chứng minh những điều không thể,
những thứ mà trước đây ta tưởng rằng vi phạm các định luật vật lý
- đó là năng lượng từ hư vô.
Đây có thể là một yếu tố then chốt trong kiến thức của chúng ta về nguồn nhiên liệu
mà một ngày nào đó sẽ được dùng cho các tàu bẻ cong không gian.
Thiế bị này gọi là kính hiển vi lực nguyên tử.
Nó cho phép bạn đo được các lực nhỏ bé giữa các vi vật thể.
Trong chân không, một hình cầu vàng nhỏ hơn đầu sợi tóc được chỉ tới một bảng vàng.
Và đột nhiên, hai vật thể dính lại với nhau.
Lực hấp dẫn này bị cản lại vì cả hai vật thể đều không có điện tích.
Chúng hoàn toàn không di chuyển.
Dù lạ, nhưng đó là một đặc tính của chân không.
Thực chất, đây là một lực từ hư vô.
Lực từ hư vô.
Vâng, chính xác như thế.
Lực lạ đó là do các hạt hạ nguyên tử.
Môi trường chân không không hề như ta nghĩ khi chúng ta có thể thấy được từ chiếc bình đơn giản này.
Các bạn có thể cho rằng không khí được hút hết khỏi chiếc bình này.
Nhưng thực ra trong đó có vô số hoạt động sục sôi với các hạt hạ nguyên tử bắn ra bắn vào.
Bên trong môi trường chân không, các hạt bé hơn nguyên tử liên tục
xuất hiện từ hư vô và rồi lại biến mất ngay sau đó.
Có vẻ như rất lạ nhưng đúng là như thế.
Chào mừng quý vị đến với thế giới kỳ lạ của cơ học lượng tử.
Điều then chốt ở đây là các vi hạt này tạo ra áp lực.
Hãy tưởng tượng rằng ta có hai tấm bảng song song ở rất gần nhau trong môi trường chân không.
Giữa hai tấm bảng có số lượng hạt ít hơn nhiều so với phía bên ngoài.
Điều này tạo nên sự khác nhau về áp xuất khi hai bảng được kéo lại gần nhau.
Đó là một lực rất nhỏ, nhưng đã được đo đạc chính xác tại đại học Harvard.
Lực của năng lượng âm là một trong những yếu tố tôi cần cho bong bóng bẻ cong không gian của tôi.
Bây giờ con tàu vũ trụ của tôi được trang bị một động cơ có thể bẻ cong không-thời gian.
Nó sẽ mang sự kết hợp giữa các nguồn năng lượng dương và âm
để tạo ra một bong bóng xung quanh tàu và mang điểm đến lại phía tôi.
Con tàu nằm giữa một quả bóng năng lượng khổng lồ có thể phá vỡ không-thời gian.
Một bước dịch chuyển sai sẽ khiến tôi và con tàu có thể bị xé vụn.
Tôi đang thiết kế một tàu vũ trụ có thể du hành hàng chục tỉ năm ánh sáng xuyên qua vũ trụ.
Cách duy nhất để thực hiện là tạo có con tàu có sức mạnh của một cỗ máy du hành bẻ cong không gian.
Nhưng để tạo ra công nghệ đó đang đặt ra những nguy hiểm lớn lao.
Các fan khoa học viễn tưởng biết rõ hơn ai hết về các mối nguy hiểm lớn lao đến mức nào.
Bạn phải biết rõ mình đi đến đâu,
vì nếu không bạn có thể đáp xuống một ngôi sao hoặc một hành tinh hay thậm chí một con tàu khác.
Ta có thể phá vỡ thể liên tục không-thời gian và thay đổi đường thời gian mà ta biết.
Bạn có thể bị cuốn vào tình trạng nửa trong nửa ngoài của một thứ gì đó,
và do hai vật không thể đồng thời tồn tại trong một không gian giống nhau,
nên bạn sẽ nổ tung.
Ý tôi là, việc đó rất đáng sợ và sẽ kết thúc chuyến đi của bạn thật nhanh, phải không nào?
Họ lo lắng như vậy là đúng và các chuyên gia cũng đồng ý như vậy.
Khối lượng năng lượng sục sôi quanh con tàu của tôi rất đáng sợ.
Những tính toán của tôi cho thấy ta phải cần ít nhất
một nguồn năng lượng âm to bằng sao Mộc để có thể tạo ra một bong bóng với kích cỡ này.
Sẽ giống như bay vòng quanh trong một hố đen.
Bất kể thứ gì chạm vào bong bóng đó thực chất sẽ bị phá huỷ.
Thêm nữa, nếu tôi va vào thứ gì đó,
con tàu của tôi sẽ vỡ vụn hoặc chính bong bóng kia sẽ bị bất ổn.
Tưởng tượng rằng bạn đang ở trong những bong bóng này
và di chuyển với tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Mọi thứ cần phải ổn thoả.
Nhưng nếu việc không như mong đợi, nếu như năng lượng mất cân bằng,
bạn có thể bị bóp méo thậm tệ, và nếu năng lượng đó bị giải phóng,
nó sẽ phá huỷ mọi vật chất xung quanh.
Tôi không cho rằng người ta sẽ đưa một đội du hành gia lên
nếu họ phải đối mặt với những mối đe doạ to lớn.
Nhưng tôi nghĩ tôi có cách giải quyết vấn đề này.
Đã đến lúc công bố thiết kế của tôi tới các fan hâm mộ khoa học viễn tưởng.
Thưa quý vị, hôm nay tôi sẽ công bố với quý vị một thiết kế tàu vũ trụ có thể đưa chúng ta tới các vì sao.
Tất cả những thứ ta cần là một thành phần...năng lượng âm.
Và đó chính là xăng, đó chính là nhiên liệu cần thiết để điều khiển tàu.
Và đây chính là thiết kế của tôi.
Khi tôi bắt đầu khởi động cỗ máy bẻ cong không gian,
toàn bộ năng lượng của cả hành tinh sẽ chạy qua hệ thống.
Năng lượng hấp dẫn khổng lồ giúp bẻ cong không-thời gian
và tôi sẽ đạt tới nơi xa nhất của vũ trụ chỉ trong một tích tắc.
Còn đây là mấu chốt của thiết kế.
Ta sẽ nén không gian phía trước,
làm nở không gian phía sau và sự kết hợp giữa lực đẩy và kéo sẽ giúp ta đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng.
Điều khiển không-thời gian như thế này sẽ rất nguy hiểm.
Mảnh vụn không gian từ những va chạm với bong bóng năng lượng có thể lao về phía phi thuyền của tôi,
hoặc tôi sẽ bị phóng vào vùng liên kết trực tiếp chết người với thành bong bóng.
Nhưng nếu tôi có thể tạo đủ năng lượng cho tàu không gian,
tôi sẽ có đủ năng lượng để tạo các trường lực
giống như lá chắn trong phim "Star Trek."
Tàu của tôi sẽ được an toàn.
Vậy các bạn sẽ hỏi rằng: "Bộ phận hãm đâu?"
Để cung cấp năng lượng cho cỗ máy bẻ cong không gian,
ta cần năng lượng âm, rất nhiều năng lượng âm, tương đương với kích cỡ của sao Mộc.
Hiện tại, ta chỉ có thể thu được những lượng năng lượng âm nhỏ nhặt trong các phòng thí nghiệm,
nhưng đó không phải là khoa học viễn tưởng.
Có lẽ trong vũ trụ, người ngoài hành tinh đã tạo ra được.
Và có lẽ con cháu chúng ta cũng sẽ làm được.
Và sau cùng chúng ta nhận ra rằng có lẽ con tàu vũ trụ đó không phải điều xa vời nữa.
Tôi muốn được làm thuyền trưởng con tàu đó.
Tôi sẽ tình nguyện là người đầu tiên lên tàu.
Tôi rất muốn được đi đến một hành tinh khác,
một ngôi sao khác hay một thiên hà khác.
Tôi nghĩ ý tưởng đó hoàn toàn khả thi.
Tôi thực sự ấn tượng với thiết kế đó.
Thú vị quá, như thể ta đang sống trong phim vậy.
vietsub: NVĐ hdvnbits.org Edited by quanphamkt taiphimkhoahoc.blogspot.com facebook.com/phimkhoahocvip