Động cơ cong vênh: Giấc mơ du hành giữa các vì sao của Harold White

[Bùi Minh Nhật]

Vào mùa hè năm 1976, khi Bảo tàng Hàng không và Không gian Quốc gia Smithsonian khai trương ở Washington, D.C., cậu bé 11 tuổi Harold “Sonny” White lần đầu tiên được chiêm ngưỡng tận mắt mô-đun chỉ huy của tàu Apollo 11. Từ khoảnh khắc đó, ước mơ chạm tới các vì sao đã nhen nhóm trong lòng cậu và theo White, nó chính là bước ngoặt quan trọng đưa ông đến với con đường trở thành nhà khoa học tại NASA, người theo đuổi một trong những câu hỏi vĩ đại nhất: Làm thế nào để con người có thể du hành ra ngoài hệ Mặt Trời?

Lớn lên cùng niềm đam mê “Star Trek” và khả năng toán học vượt trội, White dường như sinh ra để khám phá không gian. Nhưng ông hiểu rõ một điều: với công nghệ hiện tại, chúng ta vẫn chỉ quanh quẩn gần Trái Đất. Ngay cả tàu Voyager 1 vật thể nhân tạo bay xa nhất tính đến nay cũng sẽ mất tới 75.000 năm mới đến được Proxima Centauri, ngôi sao gần chúng ta nhất. Nếu muốn mở rộng hành trình khám phá vũ trụ, con người cần một giải pháp hoàn toàn khác: động cơ cong vênh (warp drive).

Từ ý tưởng viễn tưởng đến nghiên cứu thực tế​

Warp drive là khái niệm nổi tiếng trong phim “Star Trek” cho phép tàu vũ trụ “uốn cong” không-thời gian để di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Vào năm 1994, nhà vật lý người Mexico Miguel Alcubierre đã công bố mô hình toán học cho thấy warp drive là khả thi về mặt lý thuyết, nếu ta có thể tạo ra một bong bóng cong vênh trong không gian bằng cách nén không-thời gian phía sau tàu và giãn nó ra phía trước. Tuy nhiên, để làm điều này cần một loại vật chất kỳ lạ mang năng lượng âm thứ mà đến nay con người vẫn chưa chứng minh được là tồn tại.

Harold White bắt đầu nghiên cứu nghiêm túc về động cơ cong vênh từ khi còn là kỹ sư tại Boeing, rồi sau đó theo học tiến sĩ vật lý. Tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA, ông vừa làm việc trong các chương trình bay có người lái, vừa âm thầm theo đuổi giấc mơ warp drive. Năm 2013, ông công bố bản điều chỉnh mô hình Alcubierre giúp giảm năng lượng cần thiết từ quy mô Sao Mộc xuống chỉ bằng một tàu Voyager, đưa warp drive đến gần hiện thực hơn một bước.

Đến năm 2021, tại Viện Không gian Vô hạn (Limitless Space Institute), nhóm của White công bố một nghiên cứu đáng chú ý: họ đã quan sát được cấu trúc tương tự “bong bóng cong vênh” ở quy mô rất nhỏ, bằng cách tận dụng hiệu ứng Casimir hiện tượng lượng tử tạo ra lực hút nhỏ giữa hai tấm kim loại trong chân không. Mặc dù chưa thể ứng dụng ngay, nhưng đây là một bước tiến cho thấy warp drive không còn là giấc mơ quá xa vời.

Hiện nay, White đang điều hành một công ty công nghệ nano có tên Casimir, với mục tiêu nghiên cứu tương tác giữa vật liệu nano và trường lượng tử một hướng đi có thể mở ra những bước đột phá cho warp drive trong tương lai.

Khoa học vẫn chưa bỏ cuộc​

Tuy warp drive vẫn là công nghệ chưa thể hiện thực hóa, nhưng niềm tin và khát vọng chinh phục các vì sao chưa bao giờ tắt trong Harold White. Giống như những người xây dựng nhà thờ lớn ở châu Âu cổ đại, ông hiểu rằng công trình mình đang góp phần gây dựng có thể mất hàng thế kỷ mới hoàn thành nhưng điều đó không khiến ông dừng bước. “Tôi không biết liệu công nghệ này có thành hiện thực hay không,” ông nói, “nhưng tôi biết mình phải làm gì tiếp theo". (popularmechanics)