Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

15 Tháng Mười 20132:00 CH(Xem: 1446)

Chuyện viễn tưởng hay tương lai nhiều năm nữa?

Những bước nhảy xuyên thời gian và không gian dường như đã trở nên quen thuộc với nhiều bạn đọc qua những bộ phim hay những cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Mặc dù những ý tưởng này cũng dựa trên một số giả thuyết khoa học, nhưng cũng như du hành xuyên thời gian hay dịch chuyển tức thời, chúng vẫn chỉ là những ước mơ có vẻ như còn khá xa xôi trong tương lai. Tuy nhiên, các nhà khoa học đang nỗ lực hết mình để tạo ra một chiếc tàu vũ trụ gần đạt đến đẳng cấp Star Trek – đó chính là tàu vũ trụ phản vật chất.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Không ai có thể gia tốc một vật đến tốc độ ánh sáng, tuy nhiên, phương thức vận chuyển dựa trên lý thuyết phản vật chất này có thể giúp chúng ta di chuyển nhanh hơn rất nhiều. Một động cơ vật chất – phản vật chất có thể đưa con người ra xa khỏi hệ mặt trời và đi đến những nơi mà một động cơ thông thường không thể làm nổi.

Hãy cùng đi đến thời điểm vài thập kỷ trong tương lai và khám phá sự thật về con tàu mơ ước này.

Phản vật chất là gì?

Đây không phải là một câu hỏi khó. Phản vật chất, như tên gọi của nó, là một khái niệm đối nghịch với vật chất – vật liệu chính tạo nên vũ trụ của chúng ta. Phản vật chất mới chỉ được khám phá ra trong thời gian gần đây, và sự tồn tại của nó cũng mới chỉ dừng ở mức độ lý thuyết.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Năm 1928, nhà vật lý học người Anh Paul A.M. Dirac đã xem xét lại biểu thức nổi tiếng của Einstein E = mc2, ông cho rằng, Einstein đã không tính đến trường hợp m trong biểu thức này cũng có thể có giá trị âm. Biểu thức mới của Dirac, E= + hay – mc2 cho phép tính đến sự tồn tại của các hạt phản vật chất trong vũ trụ của chúng ta. Các nhà khoa học đã dựa vào đó để chứng minh sự tồn tại của phản vật chất.

Những hạt đó, thực chất là các hình chiếu của các hạt vật chất thông thường. Mỗi hạt phản vật chất có khối lượng tương đương với các hạt vật chất song hành cùng nó, nhưng tích điện trái dấu. Sau đây là một vài hạt phản vật chất đã được tìm ra ở thế kỷ 20:

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Positron: Electron với điện tích dương thay vì âm. Được tìm ra bởi Carl Anderson vào năm 1932, positron chính là bằng chứng đầu tiên cho sự tồn tại của phản vật chất.

Anti-proton: Proton tích điện âm thay vì dương. Được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1955 bởi các nhà nghiên cứu tại Berkeley Bevatron.

Anti-atom hay phản nguyên tử: Bằng cách ghép cặp positron và anti-proton, các nhà khoa học tại CERN đã lần đầu tiên tạo ra các hạt phản nguyên tử. Chính xác là đã có 9 hạt được tạo ra, và mỗi hạt chỉ tồn tại trong khoảng thời gian là 40 nano giây. Đến năm 1998, CERN đã thúc đẩy quá trình này đến mức có thể tạo ra 2000 hạt mỗi giờ.

Khi các hạt phản vật chất tiếp xúc với các hạt vật chất, những hạt đối lập nhau này sẽ va đập vào nhau để tạo ra một vụ nổ, từ đó sinh ra một bức xạ thuần túy có khả năng duy chuyển ra khỏi điểm xuất phát của vụ nổ với tốc độ ánh sáng. Tất cả những hạt tham gia vào vụ nổ này đều bị tiêu hủy hoàn toàn, để lại những hạt có cấu trúc dưới nguyên tử. Khối lượng của các hạt này đều được chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng cho vụ nổ - và các nhà khoa học tin rằng nguồn năng lượng này lớn hơn nguồn năng lượng sinh ra dưới bất kỳ hình thức hay phương pháp nào khác.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Điều gì ngăn chúng ta sử dụng nguồn năng lượng khổng lồ này? Điều đầu tiên, và cũng là quan trọng nhất: sự tồn tại của các hạt phản vật chất trong vũ trụ là cực kỳ hiếm. Nếu lượng vật chất và phản vật chất trong vũ trụ là cân bằng nhau, nhiều khả năng là chúng ta đã bị bóp vụn dưới sức ép tỏa ra từ phản ứng giữa chúng.

Rất có khả năng là số lượng các hạt vật chất đã áp đảo các hạt phản vật chất ngay từ thời điểm đầu tiên của sự hình thành vũ trụ: vụ nổ Big Bang. Như đã khẳng định ở trên, sư va đập giữa vật chất và phản vật chất sẽ tiêu hủy cả 2 thành phần này. Và bởi vật chất là thứ giờ đây chiếm ưu thế tuyệt đối trong vũ trụ - rất có khả năng chúng chỉ là những gì còn sót lại. Rất có thể, chẳng còn hạt phản vật chất tự nhiên nào sống sót cho đến ngày nay.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Chúng ta, bởi thế, phải tự mình tái sinh những hạt phản vật chất này. Các nhà khoa học tại CERN đã phát minh ra thứ công nghệ sản sinh ra phản vật chất, được đặt tên là công nghệ va đập nguyên tử. Họ tạo ra một đường hầm đủ dài với hình tròn, được lắp đặt nhiều bẫy từ trường. Khi các hạt nguyên tử được thả vào đây, chúng sẽ được gia tốc đủ lớn để đạt được tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, và khi chúng va đập vào một mục tiêu nào đó, các hạt này sẽ bị phá vỡ thành từng mảnh nhỏ, từ đó tạo ra các hạt cấu trúc dưới nguyên tử. Một trong số những hạt này sẽ bị phân tách ra bởi các bẫy từ trường.

Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có thể tạo ra khoảng 1 cho đến 2 picogram phản proton mỗi năm. 1 picogram chỉ có giá trị bằng một phần một tỷ gram. Dễ hình dung hơn, lượng phản vật chất mà CERN tạo ra mỗi năm sẽ cung cấp đủ năng lượng để thắp sáng một bóng đèn 100W trong vòng… 3 giây. Và chúng ta cần đến hàng tấn phản proton mới mong tạo ra được một con tàu có khả năng du hành xuyên không gian và thời gian.

Động cơ vật chất-phản vật chất

Nhiều khả năng, NASA sẽ chỉ mất vài… thập kỷ để phát triển một con tàu vũ trụ phản vật chất có khả năng tiết kiệm một lượng lớn nhiên liệu lỏng so với ngày nay. Tháng 10/2000, các nhà khoa học của NASA đã lần đầu tiên công bố thiết kế của một động cơ có khả năng sinh ra một lực đẩy vô cùng ấn tượng chỉ với một lượng nhỏ các hạt phản vật chất cung cấp năng lượng cho nó. Theo một báo cáo trên ấn phẩm Journal of Propulsion an Power, chúng ta chỉ cần lượng phản vật chất khoảng 1 phần 1 triệu gram là đủ cho một chuyến du hành kéo dài 1 năm lên sao Hỏa.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Động cơ vật chất-phản vật chất sẽ trở thành thứ động cơ đạt hiệu suất cực đại, bởi 100% khối lượng của vật chất và phản vật chất đều được chuyển hóa thành năng lượng. Khi chúng va chạm, năng lượng được giải phóng ra bởi vụ nổ sẽ lớn gấp khoảng 10 tỷ lần khi so với các động cơ hóa học như oxy-hydro. Phản ứng vật chất-phản vật chất mạnh hơn phản ứng hạt nhân đến hơn 1000 lần. Đó đều là những con số rất hứa hẹn, nhưng khả năng lưu trữ, tính an toàn và sự khan hiếm nguồn phản vật chất vẫn là những rào cản rất lớn đối với chúng ta.

Một động cơ vật chất-phản vật chất cần đến sự cấu thành của ba cấu trúc chính:

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Bẫy chứa từ trường: Phản vật chất cần được phân tách ra khỏi vật chất, và từ trường sẽ thực hiện điều này nhờ vào sự tích điện trái dấu giữa vật chất và phản vật chất.

Hệ thống mục tiêu: Tàu vũ trụ cần năng lượng, năng lượng được sinh ra từ các vụ va chạm giữa phản vật chất và vật chất. Hệ thống này sẽ tạo ra đích đến cho những vụ va chạm đó.

Hệ thống đẩy: Chuyển toàn bộ năng lượng được tạo ra thành một lực đẩy giúp con tàu vũ trụ di chuyển.

Khám phá tàu vũ trụ phản vật chất của tương lai

Sự khát khao tìm tòi và khám phá luôn là động lực lớn nhất giúp loài người phát triển. Chúng ta đã đặt chân ra ngoài Trái đất, nhưng chưa bao giờ chúng ta muốn dừng lại. Phản vật chất, dịch chuyển tức thời, du hành xuyên thời gian – liệu có một ngày tất cả những điều này sẽ trở thành hiện thực? Hãy cùng chờ vào lời giải đáp đến từ những bộ óc lỗi lạc trong tương lai.









Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
- Văn Thiện - Trong khoảng thời gian 70 năm, hàng ngàn ngôi sao đã biến mất khỏi bầu trời. Điều này đã thúc đẩy một nhóm các nhà thiên văn học làm sáng tỏ hiện tượng này... và có lẽ việc này mở ra một hy vọng về việc tìm ra dấu vết của các nền văn minh thông minh ngoài Trái đất.
Một cuốn sách mới của nhà tâm lý học, nguyên ảo thuật gia Richard Wiseman, vừa ra mắt công chúng Pháp. Được dịch ra tiếng Pháp với tên gọi “Các thực nghiệm ngoại cảm giản đơn” (Petites experiences extrasensorielles), cuốn sách đưa người đọc đến với thế giới ma thuật và.../post28 Tháng Năm 2012 (Xem: 7979)/
Chỉ với chiêu thuê người đẹp ăn mặc thu hút cầm mic hát, Daisuke Inoue đã khiến Karaoke trở thành trào lưu của toàn thế giới. Karaoke là một loại hình kinh doanh giải trí vô cùng phổ biến trên thế giới hiện nay, nhưng ít ai biết rằng người phát minh ra chúng là một ông cụ người Nhật Bản vốn chỉ định giúp đỡ những người sợ bị mời lên hát. Daisuke Inoue vốn chỉ là một người yêu âm nhạc bình thường tại Nhật và ông chẳng hề tiếc nuối khi không đăng ký bản quyền phát minh ra karaoke của mình. Theo tờ SCMP, ông Inoue đáng lẽ đã có thể kiếm 100 triệu USD tiền bản quyền chỉ riêng trong năm 2019. Daisuke Inoue bên máy hát karaoke đầu tiên. Daisuke Inoue bên máy hát karaoke đầu tiên. "Vào thời điểm đó, tôi nghĩ rằng bản quyền sở hữu trí tuệ phải là những phát minh từ không gì cả. Trong khi đó chiếc máy karaoke đầu tiên của tôi lại được lắp ráp từ các thiết bị điện tử có sẵn nên tôi chẳng nghĩ nó lại là một phát minh", ông Inoue thú nhận.
Hai phi hành gia NASA trở về trái đất, làm nên lịch sử /Hai phi hành gia NASA Mỹ hôm qua 02/08/2020 đã trở về Trái Đất trên phi thuyền của công ty SpaceX, sau hai tháng trên vũ trụ. Đây là lần đầu tiên các nhà du hành vũ trụ Mỹ hạ cánh trên biển, kể từ chuyến bay Apollo-Soyouz năm 1975. Thành công này mở đường cho các chuyến bay thường xuyên lên không gian.
Tại Mỹ, cuộc thử nghiệm vac-xin ngừa Covid-19 ở người trên diện rộng đầu tiên bắt đầu từ ngày 27/07/2020. Những kết quả đầu tiên sẽ được công bố vào mùa thu này. Tổng thống Mỹ Donald Trump cam kết sẽ nhanh chóng đưa vac-xin ra thị trường ngay khi được phép. Quảng cáo Từ New York, thông tín viên Loubna Anaki tường thuật :
Người dân Trung Quốc đang mong ngóng ngày bức tường lửa kiểm duyệt sẽ bị sụp đổ bởi dịch vụ cung cấp Internet toàn cầu giá rẻ, có thể tới bất kỳ đâu trên thế giới. Gần đây, một nhà phát triển phần mềm đã phát hiện các chi tiết mới của dự án Starlink (chòm sao vệ tinh) của SapceX bằng cách xem các đoạn code trên trang web thông tin về phiên bản thử nghiệm Beta của Starlink.
Sau 19 giờ bay trong capsule mang tên Dragon, được điều khiển gần như tự động hòa toàn, hai phi hành gia Doug Hurley và Bob Behnken đã cập vào Trạm Không gian Quốc tế (ISS) an toàn. Sự kiện này đã được đánh giá là bước ngoặt trong ngành hàng không vũ trụ của nhân loại vì nhiều lý do, và ý nghĩa chính trị, kinh tế của nó cũng rất lớn.
Khi một đại dịch nắm cổ thế giới, một người có thể được quên mất mối đe dọa khác với cách sống của loài người - sự trỗi dậy của robot. Dù đó là điều tốt hay không, robot sẽ thay thế nhiều người trong công việc của họ, các nhà phân tích nói, và sự bùng phát của virus corona đang đẩy nhanh quá trình này. "Mọi người thường nói rằng họ muốn có yếu tố con người trong các tương tác nhưng Covid-19 đã thay đổi điều đó", Martin Ford, một nhà tương lai học viết về cách robot sẽ được tích hợp vào nền kinh tế trong những thập kỷ tới.
Tàu hỏa đang là một trong những phương tiện giao thông quan trọng và ngày càng phát triển. Vậy ai là người đã có công phát minh ra tàu hoả? Vì sao có đá xung quanh đường ray xe lửa? Goerge Stephenson sinh ngày 9/6/1781 tại Northumberland, Anh trong một gia đình công nhân mỏ. Nhà nghèo, Stephenson không được đi học, cậu phải đi chăn bò, nhặt than để phụ giúp gia đình. Tuy vậy, cậu bé Stephenson sớm bộc lộ niềm đam mê với các loại máy móc, từ chiếc xe chở than đến các loại máy bơm nước tại mỏ than nơi bố cậu làm việc.
Không một máy bay hay trực thăng ở trên thế giới mà không qua những thử nghiệm ở trong ống gió (wind tunnel) trước khi được phép bay thật ngoài trời. Xe lửa cao tốc cũng được thử nghiệm qua ống gió để làm sao giảm bớt sức cản của không khí. Ống gió nhiều khi cũng được dùng để thử nghiệm xe hơi và nhà cao tầng. Thế thì ống gió là gì và áp dụng của nó ra sao?
Bảo Trợ