DKN.TVMang đến giá trị cuộc sống, giá trị đạo đức căn bản
Nhiều hiện tượng kỳ lạ, không tưởng vẫn có thể xảy ra mà không đi ngược lại với các quy luật vật lý hiện đại.
1. Động cơ vĩnh cửu
Theo New Scientist , có không ít những nhà khoa học lỗi lạc như Leonardo da Vinci, Robert Boyle hay Blaise Pascal… đã dành hầu hết cuộc đời mình theo đuổi ý tưởng về một thiết bị có thể chuyển động và làm được những việc có ích mà không sử dụng năng lượng bên ngoài.
Do đi ngược lại với nguyên tắc của Định luật Bảo toàn và chuyển hoá năng lượng nên việc thiết kế 1 ra động cơ vĩnh cửu hoàn chỉnh là một gì đó quá xa vời với con người.
Nhưng với khái niệm “tinh thể thời gian” của nhà vật lý học người Mỹ Frank Wilczek, từng đoạt giải Nobel về vật lý năm 2004 thì hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu về cỗ máy vĩnh cửu.
“Tinh thể thời gian” là một loại vật chất có thể lập lại vĩnh viễn trong không-thời gian bốn chiều. Nó là hệ thống mở không cân bằng với môi trường của nó thể hiện sự phá vỡ đối xứng thời gian dịch, nghĩa là không thể cho một tinh thể thời gian được trong sự cân bằng với môi trường của nó nhưng chúng chuyển động liên tục mãi mãi và không bao giờ đạt trạng thái cân bằng nhiệt.
Mặc dù những thí nghiệm về loại vật chất này trong khuôn khổ phòng thí nghiệm không đem lại bất cứ điều gì hữu ích nhưng sự tồn tại của chúng đã chứng minh được dạng chuyển động vĩnh cửu hoàn toàn có thể xảy ra.
2. Áo khoác tàng hình
Những ai đã từng xem seri phim Harry Potter chắc hẳn không thấy xa lạ gì về chiếc áo tàng hình có khả năng biến mọi thứ bên trong nó trở nên trong suốt. Nhưng nhiều người cho rằng đây chỉ là sản phẩm trong trí tưởng tượng của con người hay kỹ xảo trong điện ảnh mà thôi.
Tuy nhiên trong thực tế có một loại vật chất nhân tạo đủ khả năng làm điều này, đó là siêu vật liệu metamaterials .
Nguyên lý đằng sau khả năng kỳ diệu này của metamaterials rất đơn giản:
“Sóng ánh sáng bị bẻ cong xung quanh vật thể khi chúng được phủ lớp siêu vật liệu này khiến cho hình ảnh về vật thể không phản xạ lại mắt bạn giống như hiện tượng nước chảy xung quanh một viên sỏi giữa dòng sông.”
Áo khoác tàng hình đã được chế tạo thành công để làm “tàng hình” các vật thể ở vùng bước sóng dài như sóng radar. Khả năng “tàng hình” của vật liệu metamaterials cũng có tác dụng đối với sóng âm, giúp cho chúng có thể được sử dụng như những chiếc khiên uốn các chấn động cơ học đi vòng qua, bảo vệ các thành phố, khu dân cư khỏi động đất.
Khả quan là vậy nhưng để chế tạo ra chiếc áo khoác tàng hình thực sự ở vùng ánh sáng nhìn thấy với những vật thể lớn như con người vẫn còn là một thách thức lớn đối với công nghệ chế tạo vật liệu nano hiện nay.
3. Hôn nhân giữa vật chất và phản vật chất
Phản vật chất là khái niệm trong vật lý, được cấu tạo từ những phản hạt cơ bản như phản hạt electron, phản hạt nơtron,… Theo các định luật vật lý, cuộc hôn nhân giữa vật chất và phản vật chất là hiện tượng khi các vật chất gặp phản vật chất của chúng, cả hai sẽ bị triệt tiêu và sinh ra năng lượng.
Như vậy xảy ra 2 trường hợp là chúng ta đang may mắn sống trong một vũ trụ với rất ít phản vật chất hoặc giả chúng có quá ít cơ hội để gặp nhau trong vũ trụ hiện nay.
Tuy nhiên, một số vật chất lại cùng tồn tại với chính phản vật chất của chúng, ví dụ như hạt Majoran a . Những hạt này có khả năng tự triệt tiêu trong những điều kiện nhất định. Trong thực tế, khi một điện tử được kích thích trong chất bán dẫn, chúng sẽ để lại một lỗ trống mang điện tích dương, được xem như phản vật chất của điện tử.
Bằng cách nào đó, nếu chúng ta cho điện tử tái hợp với lỗ trống, hiện tượng tương tự như vật chất gặp phản vật chất, chúng sẽ tan biến giống như một hạt Majorana vậy.
4. Nhiệt độ âm
Chúng ta chắc hẳn đã quen với nhiều điều hiển nhiên trên Trái Đất hiện nay như không thể chia cho số 0, vận tốc ánh sáng là nhanh nhất và không một vật thể nào có thể có nhiệt độ thấp hơn 0 độ tuyệt đối (Kelvin).
0 o tuyệt đối, tương ứng với khoảng -273 o C, là nhiệt độ tại đó các nguyên tử ngừng chuyển động. Điều này dường như họp lý khi chúng ta không thể có nhiệt độ thấp hơn.
Tuy vậy,thực tế gần đây các nhà vật lý đã chứng minh chúng ta thậm chí không thể đạt tới 0 o tuyệt đối.
Năm 2013, các nhà vật lý tại Đại học Ludwig Maximilian (Đức) đã làm lạnh một tập hợp các nguyên tử tới gần 0 o tuyệt đối và sắp xếp chúng một cách ngăn nắp và chặt chẽ hơn, tạo ra một nhiệt độ về mặt kỹ thuật thấp hơn 0 o tuyệt đối.
Tuy nhiên, về nguyên tắc nhiệt độ được phản ánh qua sự chuyển động và trật tự của vật chất. Khi các vật chất đã ngừng chuyển động, ta có thể hạ nhiệt độ của chúng xuống bằng cách làm chúng có trật tự hơn. Dù sao thì phát hiện này cũng cho chúng ta cái nhìn mới về vật chất, không phải mọi thứ đều quá tuyệt đối như ta tưởng trước đây.
5. Máy viễn tải
Viễn tải là một cỗ máy không tưởng, có thể trong tích tắc phân chia bạn thành nhiều hạt nhỏ, rồi tập hợp các hạt lại thành chính bạn ở bất kỳ nơi nào trên Trái Đất. Dù điều này nghe khó tin nhưng thực tế không có một định luật vật lý nào cấm nó hình thành. Năm 2008, trong cuốn “Vật lý của những điều không thể”, nhà vật lý người Mỹ Michio Kaku đã xếp viễn tải vào dạng công nghệ hoàn toàn có thể trở thành hiện thực.
Thực tế nguyên lý viễn tải đã được các nhà khoa học chứng mình ở mức độ các hạt nguyên tử bằng cách sử dụng hiện tượng rối lượng tử – một hiện tượng cho phép thông tin và trạng thái lượng tử có thể được truyền đi gần như tức thời trong không gian.
Thí nghiệm viễn tải lượng tử đầu tiên được thực hiện năm 1997, cho phép trạng thái lượng tử của một hạt ánh sáng được tái tạo lại ở khoảng cách vài chục centimet. Hiện nay, kỷ lục viễn tải lượng tử có thể dịch chuyển các hạt tới khoảng cách hơn 100 km.
Sơn Tùng
