Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Du hành nhanh hơn ánh sáng từ lâu đã trở thành “xương sống” của khoa học viễn tưởng. Từ động cơ warp, cổng sao cho tới không gian siêu tốc, những cách thức vượt qua khoảng cách giữa các vì sao gần như luôn cần một “mánh khóe” để phá vỡ giới hạn tốc độ của vũ trụ. Nhưng đó là trong phim ảnh. Còn ngoài đời thực thì sao?
Theo thuyết tương đối của Einstein, không vật thể nào có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng bởi để làm vậy, bạn sẽ cần đến nguồn năng lượng… vô hạn. Tuy nhiên, điều thú vị là: các phương trình của thuyết tương đối vẫn có thể "chạy" được ở tốc độ siêu ánh sáng. Điều đó cho phép các nhà vật lý làm một điều: tưởng tượng xem chuyện gì xảy ra nếu chúng ta có thể vượt qua giới hạn này.
Từ góc nhìn của Trái Đất, dường như tàu thứ hai đuổi kịp và vượt qua tàu đầu tiên một cách đơn giản. Nhưng với tàu bay chậm hơn, mọi thứ trông kỳ lạ hơn nhiều.
Tàu siêu ánh sáng sẽ bay nhanh hơn cả ánh sáng mà chính nó phát ra. Điều đó dẫn đến một hiện tượng tương tự như “tiếng nổ siêu thanh” nhưng là bằng ánh sáng. Khi nó vượt qua tàu chậm, ánh sáng mà nó phát ra vẫn chưa kịp tới. Nghĩa là gì? Là từ góc nhìn của tàu chậm, con tàu cong vênh… sẽ bất ngờ xuất hiện ngay trước mặt như thể nó dịch chuyển tức thời từ hư không.
Chưa hết, ánh sáng từ các thời điểm khác nhau của tàu siêu ánh sáng sẽ tới cùng lúc, khiến người quan sát có thể nhìn thấy hai phiên bản của cùng một con tàu, di chuyển theo hai hướng khác nhau. Đây là hậu quả của việc phá vỡ trật tự nhân quả, một trong những điều căn bản của vật lý.
Cho đến nay, warp drive và không gian siêu tốc vẫn nằm trong lĩnh vực lý thuyết hoặc khoa học viễn tưởng. Nhưng như mọi ý tưởng lớn, đôi khi chỉ cần một đột phá nhỏ về vật lý hoặc công nghệ cũng đủ để khiến điều không thể trở thành có thể. (popularmechanics)
Theo thuyết tương đối của Einstein, không vật thể nào có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng bởi để làm vậy, bạn sẽ cần đến nguồn năng lượng… vô hạn. Tuy nhiên, điều thú vị là: các phương trình của thuyết tương đối vẫn có thể "chạy" được ở tốc độ siêu ánh sáng. Điều đó cho phép các nhà vật lý làm một điều: tưởng tượng xem chuyện gì xảy ra nếu chúng ta có thể vượt qua giới hạn này.
Khi vật thể vượt ánh sáng: hiện tượng kỳ lạ bắt đầu
Hãy thử tưởng tượng: có hai tàu vũ trụ bay đến một ngôi sao cách Trái Đất 100 năm ánh sáng. Tàu đầu tiên bay với tốc độ bằng một nửa tốc độ ánh sáng và phải mất 200 năm để đến đích. Tàu thứ hai sở hữu một loại động cơ giả định có thể vượt tốc độ ánh sáng nó bay nhanh gấp đôi ánh sáng và khởi hành 100 năm sau tàu đầu tiên.Từ góc nhìn của Trái Đất, dường như tàu thứ hai đuổi kịp và vượt qua tàu đầu tiên một cách đơn giản. Nhưng với tàu bay chậm hơn, mọi thứ trông kỳ lạ hơn nhiều.
Tàu siêu ánh sáng sẽ bay nhanh hơn cả ánh sáng mà chính nó phát ra. Điều đó dẫn đến một hiện tượng tương tự như “tiếng nổ siêu thanh” nhưng là bằng ánh sáng. Khi nó vượt qua tàu chậm, ánh sáng mà nó phát ra vẫn chưa kịp tới. Nghĩa là gì? Là từ góc nhìn của tàu chậm, con tàu cong vênh… sẽ bất ngờ xuất hiện ngay trước mặt như thể nó dịch chuyển tức thời từ hư không.
Chưa hết, ánh sáng từ các thời điểm khác nhau của tàu siêu ánh sáng sẽ tới cùng lúc, khiến người quan sát có thể nhìn thấy hai phiên bản của cùng một con tàu, di chuyển theo hai hướng khác nhau. Đây là hậu quả của việc phá vỡ trật tự nhân quả, một trong những điều căn bản của vật lý.
Vì sao vũ trụ "không cho phép"?
Những hiệu ứng kỳ lạ khi di chuyển nhanh hơn ánh sáng như nhìn thấy tương lai, hai phiên bản của cùng một vật thể, hay thậm chí nghịch lý thời gian khiến nhiều nhà khoa học cho rằng vũ trụ có lý do chính đáng để cấm tốc độ siêu ánh sáng.Cho đến nay, warp drive và không gian siêu tốc vẫn nằm trong lĩnh vực lý thuyết hoặc khoa học viễn tưởng. Nhưng như mọi ý tưởng lớn, đôi khi chỉ cần một đột phá nhỏ về vật lý hoặc công nghệ cũng đủ để khiến điều không thể trở thành có thể. (popularmechanics)
