Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng? Phía trước vẫn còn một chặng đường dài, nhưng chắc chắn công nghệ này một ngày nào đó có thể cho phép chúng ta đi từ New York sang Los Angeles chỉ trong vòng một giây.
Ánh sáng là thứ nhanh nhất thế giới với tốc độ 299.792.450 m/giây. Có nghĩa là, nó có thể đi từ Trái đất đến Mặt trăng chỉ trong hơn một giây.
Việc chế tạo ra những phương tiện đạt tốc độ ánh sáng không hề dễ dàng. Có quá nhiều biến số cần giải quyết. Tuy nhiên, công nghệ mà chúng ta sử dụng trong tàu vũ trụ ngày nay có thể cho phép chúng ta khai thác một tỷ lệ nhỏ của tốc độ đó.
Phương pháp "buồm mặt trời" được ứng dụng trên tàu vũ trụ. (Ảnh: bgr)
Khai thác tốc độ ánh sáng trong việc di chuyển
Di chuyển theo một tỷ lệ phần trăm của tốc độ ánh sáng nghe thì có vẻ không nhiều. Tuy nhiên, ngay cả khi chỉ bằng 1% vận tốc ánh sáng, chúng ta vẫn có thể đi hơn 11 triệu km trong một giờ. Điều đó có nghĩa là chỉ mất hơn một giây để đi từ New York đến Los Angeles. Tốc độ này nhanh hơn khoảng 10.000 lần so với việc di chuyển trên một chiếc máy bay phản lực.
Tất nhiên, việc khai thác sức mạnh đó không hề dễ dàng. Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu động cơ warp, công nghệ mà chúng ta sử dụng trong tàu vũ trụ có thể giúp phương tiện đạt được tốc độ nhanh hơn.
Năm 2010, con người bắt đầu sử dụng phương pháp Solar sail (buồm mặt trời) trên một số tàu vũ trụ. Ý tưởng của dự án là dùng những tấm gương lớn thu nhận sức mạnh từ ánh sáng mặt trời, tương tự như cách những cánh buồm bình thường sử dụng sức gió. Có rất nhiều phép toán phức tạp đằng sau công nghệ này, nhưng nếu áp dụng thành công với các quy mô nhỏ hơn, chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra một bước đột phá.
Cánh buồm mặt trời thực chất chỉ là những tấm gương mỏng gắn vào tàu vũ trụ. Những con tàu sẽ sử dụng ánh sáng mặt trời thu được để đẩy tàu về phía trước. Các nhà khoa học tin rằng một ngày nào đó chúng sẽ có thể di chuyển với tốc độ bằng 10% vận tốc ánh sáng.
Ánh sáng là thứ nhanh nhất thế giới. (Ảnh: YiuCheung/Adobe)
Tại sao chúng ta không áp dụng rộng rãi công nghệ này?
Chúng ta đã có công nghệ, vậy tại sao chúng ta không sử dụng nó? Điều này không hoàn toàn đơn giản như vậy. Năng lượng là một yếu tố quan trọng trong việc di chuyển. Bất kỳ vật thể nào đang chuyển động đều cần đến năng lượng. Đây được gọi là động năng, và để đi nhanh hơn, bạn sẽ cần rất nhiều động năng. Tuy nhiên, vấn đề là cần một mức động năng cực lớn để tăng tốc độ của một vật.
Làm một cái gì đó đi nhanh gấp đôi đòi hỏi năng lượng phải gấp bốn lần. Tăng tốc độ của thứ gì đó lên ba lần đòi hỏi năng lượng gấp chín lần, và cứ tiếp tục như vậy. Theo The Conversation, sẽ mất khoảng 200 nghìn tỷ Joules để có thể giúp một thiếu niên nặng 50kg di chuyển với tốc độ 1% vận tốc ánh sáng, tương đương với lượng năng lượng mà 2 triệu người Mỹ sử dụng mỗi ngày. Nếu chúng ta muốn di chuyển với tốc độ cao như vậy, chúng ta sẽ cần phải tìm ra những cách mới để tạo động năng.
Cho đến nay, chúng ta thậm chí còn chưa đạt được 1% tốc độ ánh sáng. Trên thực tế, con tàu gần nhất với vận tốc đó là tàu thăm dò Mặt trời Parker của NASA. Vào năm 2018, NASA đã phóng tàu thăm dò từ Trái đất. Sau khi phóng, nó lướt qua bề mặt Mặt trời và sử dụng lực hấp dẫn để đạt vận tốc 531 nghìn km/giờ, khoảng 0,5% tốc độ ánh sáng.