Khả năng thành hiện thực của những thứ chỉ có ở trong phim

01/10/13, 22:53 Khoa học

Chúng ta đều biết rằng, khoa học viễn tưởng thuộc phạm trù… “viễn tưởng”, tức là còn rất lâu nữa mới thành hiện thực. Nhưng phải chăng trong tương lai, việc du hành thời gian hay dịch chuyển tức thời (teleport) sẽ trở thành trào lưu thời thượng, hay những người máy sinh hóa (cyborg) cùng các chàng robot có trí thông minh nhân tạo cùng nhau tồn tại?

Các nhà khoa học cho rằng điều đó hoàn toàn có thể xảy ra. Cùng tiến hành phân tích tính hợp lý của những ý tưởng khoa học viễn tưởng phổ biến nhất hiện nay qua bài viết dưới đây.

1. Áo choàng tàng hình

Bộ phim Star Trek đưa ra ý tưởng một lớp màng bao quanh tàu ngăn không cho địch phát hiện. Còn Harry Potter thì đưa thêm một ý tưởng khác: “áo choàng tàng hình”.

Khoa học đã từng chứng minh việc tạo một lớp màng cho tàu và máy bay là có thể. Nhưng áo choàng tàng hình kiểu như Harry Potter thì lại khác. Theo giáo sư kỹ thuật điện và máy tính David Smith thuộc ĐH Duke, đó là một kiểu tàng hình quá hoàn hảo và không hợp lý. Tuy nhiên, những nghiên cứu về vật vô hình đã có những bước tiến đáng kể trong nhiều năm qua.

Một thử nghiệm về “áo choàng tàng hình” từng gây xôn xao dư luận một thời gian dài.

Về mặt lý thuyết, một vật không hấp thụ, phản xạ ánh sáng được coi là vô hình. Và đến nay, các nhà khoa học đã tạo ra một thiết bị tàng – hình – một – phần, có thể định tuyến lại các bước sóng ánh sáng nhất định, bẻ cong tia sáng khi tiếp xúc với vật thể.

Chiếc áo được thiết kế bù lại cho những biến thiên nhỏ ở hình dạng một vật, dựa trên nền siêu chất liệu, hoạt động trong ngưỡng tần vi sóng. Tuy nhiên, do chỉ hoạt động được trong điều kiện nhất định, cụ thể là ngưỡng tần vi sóng của phổ điện từ nên trên thực tế, người hay vật khoác áo vẫn bị nhìn thấy. Nhưng với bước tiến lớn như vậy, khả năng một ngày không xa, chúng ta sẽ có trên tay một chiếc áo tàng hình thực sự là hoàn toàn có thể xảy ra.

2. Robot người: Máy tính thông minh như người

Nghiên cứu về AI, hay còn gọi là trí thông minh nhân tạo (Artificial Intelligence) đã có những tiến bộ vượt bậc những năm trở lại đây. Người máy và máy tính đã chứng tỏ chúng đáng tin cậy hơn con người ở một số lĩnh vực đặc biệt, như dây chuyền lắp ráp, hoặc tính toán những con số cực khủng. Tuy nhiên, vẫn chưa có robot nào có thể làm những việc cơ bản như… buộc dây giày.

Giáo sư về khoa học điện tử thuộc ĐH Massachusetts – ông Shlomo Zilberstein cho rằng, những gì công nghệ AI đạt được cho đến nay như việc robot vượt qua con người trong một số lĩnh vực hạn hẹp là quá dễ dàng, nếu so sánh với việc chế tạo robot có điểm được coi là “thông thường” của những đứa trẻ 3 tuổi.

Với tốc độ phát triển của khoa học như hiện nay, nhiều nhà khoa học tin rằng, máy tính và người máy với trí thông minh nhân tạo vượt trội sẽ xuất hiện trong một vài thập kỷ tới. Tuy nhiên, họ chắc chắn phải đảm bảo rằng, khi robot có được “tri giác” sẽ không gây hại cho loài người như trong những câu chuyện về khoa học viễn tưởng thường gặp.

3. Dịch chuyển tức thời như “cánh cửa thần kỳ”

Sẽ không quá lời khi nói “dịch chuyển tức thời” là thứ được nhiều người trên Trái đất mong muốn đưa vào hiện thực nhất. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, các hạt có thể tương tác vật lý thường liên kết và tác động ảnh hưởng qua lại với nhau, bất kể khoảng cách giữa chúng.

Nhưng vấn đề lớn nhất đó là việc khớp nguyên tử tại hai đầu phương tiện dịch chuyển. Theo Sidney Perkowitz – nhà vật lý học tại ĐH Emory, Atlanta, việc dịch chuyển một vật thể có kích thước lớn là không thể, hay chưa thể thực hiện.

Quá trình đo lường đánh giá các thông tin lượng tử để gửi thông tin sang điểm đến có thể sẽ phá vỡ các nguyên tử, sau đó tái tạo một phiên bản khác tại điểm đến. Điều này gây một trở ngại đạo đức to lớn.

Ngoài ra, cơ thể con người cấu tạo bởi 10^27 nguyên tử, và khoảng 10^45 bits thông tin – tương đương hàng nghìn tỷ tỷ terabyte dung lượng ổ cứng máy tính. Điều này đồng nghĩa với việc các thông tin lượng tử ở người đã vượt quá dung lượng lưu trữ ở bất kỳ thiết bị nào.

Hiện nay, “dịch chuyển tức thời” đã thực sự có một bước tiến khi các nhà khoa học đã thành công trong việc “dịch chuyển tức thời” trong khoảng cách 16km.

Nhưng thứ họ vận chuyển không phải là một vật thể hay một con người mà là thông tin lượng tử giữa 2 photon (hạt cơ bản trong vật lý). Và với các thách thức rất lớn vừa nêu trên, những ý tưởng về các thiết bị “teleport” – như việc tạo ra một hố giun (một lối đi giả tưởng, nối hai khoảng không – thời gian khác nhau) vẫn còn rất xa vời.

4. Vũ khí hủy diệt hành tinh

Rất nhiều bộ phim về khoa học viễn tưởng nói về sự tồn tại của “vũ khí hủy diệt hành tinh” và xa hơn là hủy diệt một ngôi sao – giống như Mặt trời của chúng ta. Mike Zarnstorff – phó giám đốc Phòng thí nghiệm vật lý Plasma Princeton, đồng thời cũng là nhà vật lý đang nghiên cứu về công nghệ plasma cho biết, về mặt lý thuyết, điều này hoàn toàn khả thi.

Nếu có thể phóng một trường năng lượng đủ mạnh để tạo nên một lỗ đen về phía Mặt trời, hố đen đó sẽ gia tăng kích thước theo cấp số nhân, và Mặt trời sẽ bị “nuốt” sạch. Điều tương tự cũng sẽ xảy ra với mọi hành tinh khác trong vũ trụ. Nhưng có lẽ, không một ai mong muốn vũ khí đáng sợ như vậy xuất hiện.

5. Vật thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng

Thuyết tương đối của Einstein đã khẳng định, không một thứ gì có thể đạt tốc độ lớn hơn vận tốc ánh sáng (300.000km/s). Mọi vật thể đều không thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng được đo trong không gian bao quanh nó, nếu không đặt giới hạn về vận tốc của sự giãn nở hay co lại của chính không gian đó.

Nhưng đây chính là kẽ hở để các nhà vật lý học ấp ủ việc “nhanh hơn ánh sáng”. Đó là hệ thống Warp drive, có thể tạo ra một “bong bóng” (warp bubble) bằng “năng lượng âm” bao quanh tàu vũ trụ.

Bong bóng này sẽ thu hẹp không – thời gian phía trước tàu và mở rộng không – thời gian phía đuôi tàu, khiến tàu vũ trụ có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng đo được tại khoảng không gian xung quanh lớp bong bóng.

Theo giáo sư vật lý ĐH Baylor – Gerald Cleaver, vật thể bên trong bong bóng sẽ đứng yên nhưng thực chất lại dịch chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng xung quanh bong bóng.

Nhưng tất nhiên “warp drive” vẫn chỉ là “viễn tưởng”, vì nó tồn tại nhiều hạn chế. Năng lượng âm (dạng vật chất bí ẩn chỉ đẩy nhau chứ không hút) – điều kiện tiên quyết để tạo ra warp drive – rất khó để tạo ra, gần như là không thể.

Và cho dù tạo ra được một trường năng lượng âm đủ mạnh, họ cần định vị một phần lớp “bong bóng” phía trước mũi tàu, nhưng đồng nghĩa với việc họ cần đạt đến vận tốc ánh sáng – điều mà theo Einstein là không thể. Ngoài ra, theo tính toán, gần như chắc chắn trường năng lượng âm đó sẽ mất ổn định ngay sau khi đạt tới vận tốc ánh sáng, do sự xuất hiện của bức xạ cơ lượng tử.

6. Học bằng… Ma trận

Những ai đã xem qua bộ phim “Ma trận” hẳn đều cảm thấy ấn tượng và… ham muốn trỗi dậy khi Keanu Reeves học Kungfu, hoặc học lái máy bay chớp nhoáng sau vài giây tải dữ liệu.

Một số nhà khoa học gần đây đã thực hiện nghiên cứu cho thấy, việc học các kỹ năng có thể được tăng cường nhờ công nghệ. Theo đó, dựa vào những thông tin phản hồi thần kinh, các nhà khoa học sử dụng chức năng chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI), kích hoạt các mô hình hoạt động của não tại vỏ não thị giác, sao cho phù hợp với trạng thái tinh thần của từng người, qua đó cải thiện được hiệu suất công việc.