Các nhà khoa học Caltech khẳng định có thể nâng vật thể bằng ánh sáng

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California (Caltech) vừa mới tuyên bố họ tìm ra cách nâng vật thể lên không chỉ bằng ánh sáng. Khẳng định của Caltech mới chỉ nằm trên giấy, tức là trên lý thuyết, họ có thể làm vậy.

Theo báo cáo khoa học được đăng tải trên Nature Photonics, Caltech mong muốn áp dụng khả năng mới vào "điều khiển tàu vũ trụ siêu nhẹ và cung cấp năng lượng cho buồm ánh sáng, phục vụ vục đích khám phá vũ trụ". Buồm ánh sáng là công cụ tưởng tượng – một cánh buồm chạy ánh sáng có thể đưa tàu vũ trụ tiến về phía trước mà không cần nhiên liệu. Những gì ta cần là một hệ thống laser siêu mạnh bắn từ Trái Đất, thứ đã đang được xây dựng.

Có thể sử dụng ánh sáng để tác động lên vật thể ở mọi kích cỡ, từ vài micromet tới quy mô một con tàu vũ trụ.

Các nhà khoa học tạo ra hệ thống "nâng vật thể và đẩy bằng ánh sáng" bằng cách thiết kế nên một mạng lưới phức tạp, gắn được lên bề mặt vật thể. Tia sáng tập trung (ví dụ như tia laser) sẽ khiến vật thể tự ổn định khi cố gắng giữ nguyên vị trí để tia sáng chiếu vào.

Nền tảng khoa học để viết nên giả thuyết mới là thiết bị nhíp ánh sáng – sử dụng tia laser mạnh để thu hút hoặc đẩy những vật thể cỡ hiển vi. Điểm trừ của nhíp quang học là chỉ tương tác được với vật thể siêu nhỏ, đi quãng đường rất bé.

Nhà nghiên cứu Ognjen Ilic, tác giả của bài nghiên cứu mới đã đơn giản hóa quy tắc nhíp quang học vận hành và những giới hạn của nó:

"Ta có thể giữ một quả bóng bàn lơ lửng trên không với một cái máy sấy tóc. Nhưng nếu quả bóng quá to, hay khoảng cách từ máy sấy tới quả bóng quá xa, thử nghiệm sẽ thất bại".

Trong bài nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Caltech cho rằng trên lý thuyết, có thể sử dụng ánh sáng để tác động lên vật thể ở mọi kích cỡ, từ vài micromet tới quy mô một con tàu vũ trụ. Cho dù nghiên cứu mới chưa được chứng minh bằng thử nghiệm thực tiễn, các nhà khoa học vẫn tự tin trong 20 năm tới, ta sẽ đạt được công nghệ buồm sáng viễn tưởng.

"Ta còn cách mục tiêu đó quãng đường dài, nhưng chúng tôi đang từng bước thử nghiệm thực tế để xem nó có khả thi không", giáo sư Harry Atwater từ Viện Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng Caltech nói.

• Thuyền buồm vũ trụ dùng laser để di chuyển với tốc độ cực nhanh
• Hệ thống laser 100 gigawatt sẽ là nguồn năng lượng đưa ta du hành sang hệ sao khác