Có thể liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng?

Có thể liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng?

Shares

Tốc độ ánh sáng nhanh đến nỗi nó có thể đưa đi lại giữa London và New York đến 50 lần chỉ trong vòng một giây.

Với tốc độ như vậy, có lẽ bạn sẽ tự hỏi vì sao con người lại muốn phát minh ra cách thức liên lạc nhanh hơn tốc độ ánh sáng?

Do khoảng cách to lớn giữa các vật thể trong vũ trụ, các thông điệp, dù được chuyển đi ở tốc độ ánh sáng, cũng sẽ tốn nhiều thời gian.

Hiện nay, vẫn không có cách nào để liên lạc nhanh hơn như vậy mà không phá vỡ các quy luật về vật lý.

Cho đến nay, việc liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng là không cần thiết. Nơi xa nhất mà con người đã đặt chân đến là Mặt trăng – cách chúng ta chỉ 384.400 km.

Khoảng cách này chỉ tốn 1,3 giây để vượt qua ở tốc độ ánh sáng.

Khoảng thời gian này cũng chỉ ngang với lúc tín hiệu bị trì hoãn khi bạn gọi cho ai đó ở đầu phía bên kia thế giới.

Khó khăn do khoảng cách

Thế nhưng nếu đi xa hơn – như Sao Hỏa chẳng hạn – chúng ta sẽ bắt đầu gặp khó khăn.

Sao Hỏa cách Trái Đất khoảng 225 triệu km, tức 12,5 phút ánh sáng, khiến các cuộc nói chuyện giữa những người trên Sao Hỏa và Trái Đất sẽ rất khó khăn.

Tàu vũ trụ Voyager đã vượt ra khỏi hệ mặt trời, cách Trái Đất 19,5 tỷ km.

Bất chấp khoảng cách này, chúng ta vẫn có thể nhận thông tin liên lạc từ họ, nhưng các thông điệp này thường đến trễ đến 18 tiếng.

Theo thuyết tương đối của Einstein, mọi thứ sẽ luôn như vậy, không gì có thể đi nhanh hơn ánh sáng.

Nếu con người tìm ra cách để vượt qua giới hạn này, chúng ta sẽ cần phải ‘nhìn lại rất nhiều quy luật về vật lý’, theo nhà nghiên cứu Les Deutsch, từ phòng thí nghiệm Jet Propulsion tại Học viện khoa học Califronia.

Les Deutsch đã dành nhiều năm thiết kế các thiết bị thông tin liên lạc xuyên vũ trụ cho Nasa.

Hầu hết các hình thức liên lạc trong vũ trụ được thực hiện qua sóng radio, vốn di chuyển ở vận tốc ánh sáng. Công nghệ liên lạc bằng laser cũng đang được nghiên cứu.

1

Lỗ sâu

Có lẽ chúng ta không thể tăng tốc độ liên lạc, nhưng vẫn có cách để tăng khối lượng thông tin được gửi đi từng giây.

“Một trong những điều chúng ta có thể làm là nâng tần số lên cao hơn, từ 8GHz lên 30GHz,” ông Deutsch nói.

Tần số càng cao thì lượng thông tin được chuyền đi mỗi giây cũng cao hơn.

Bên cạnh đó, lượng thông tin gửi đi cũng có thể tăng lên bằng các phương pháp nén thông tin.

Có lẽ trong tương lai chúng ta có thể làm cho tốc độ của thông điệp có vẻ nhanh hơn.

“Theo thuyết tương đối thì có lẽ chúng ta có thể sử dụng những lỗ sâu trên vũ trụ như đường tắt”, Deustch nói.

Có thể nghĩ theo cách này – nếu bạn vẽ hai chấm bất kì trên một tờ giấy thì một đường thẳng sẽ là đường ngắn nhất từ chấm này đến chấm kia.

Tuy nhiên nếu bạn gấp tờ giấy đó lại, chúng sẽ ở gần nhau hơn và một cây kim có thể đâm thủng cả hai chấm đen.

Tất nhiên là trong không gian, các lỗ sâu khó có khả năng được đặt một cách tiện lợi như vậy. Chúng có thể đẩy nhanh tốc độ một số thông điệp, nhưng không có nghĩa là thông điệp sẽ được nhận ngay tức khắc.

1

Liên đới

Một trong những cách khác đang được xem xét, đó là hạt liên đới – nghĩ là các phân tử luôn có chung tính chất, dù chúng có cách nhau bao xa đi nữa.

“Nếu bạn thay đổi phân tử này, có nghĩa là bạn cũng sẽ thay đổi phân tử kia”, Ed Trollope, một kỹ sư tàu vũ trụ nói.

“Có thể nói liên lạc giữa chúng ta có thể diễn ra ngay tức khắc trong tương lai bằng hạt liên đới”.

Tuy nhiên điều này không hề đơn giản.

Nếu bạn có một đôi hạt liên đới, một hạt trên tàu vũ trụ và hạt kia trên Trái Đất, điều này có nghĩa là bất kỳ sự thay đổi nào đối với hạt trên tàu vũ trụ sẽ được nhìn thấy đối với hạt trên Trái Đất.

Tuy nhiên, người giám sát trên Trái Đất sẽ khó hiểu được sự thay đổi này nghĩa là gì nếu không có giải thích từ chính phi thuyền, và thông điệp này sẽ không thể đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Nếu liên lạc siêu ánh sáng là điều có thể, điều này có thể tác động to lớn đến các nhiệm vụ thám hiểm vũ trụ.

“Nếu bạn có một vệ tinh trong quỹ đạo Trái Đất, mọi liên lạc sẽ diễn ra gần như ngay tức khắc”, Trollope nói.

“Nhưng nếu tín hiệu bị chậm 30 phút, điều này có nghĩa là nếu bạn thấy một trục trặc nào đó hiển thị trên màn hình, nó đã xảy ra từ 30 phút trước”.

“Bất cứ mệnh lệnh nào bạn gửi đi cũng sẽ tốn thêm 30 phút nữa”.

Ngày nay, tất cả những phương án như hạt cơ bản, liên đới lượng tử, vẫn không phải là cách tốt nhất để tiến đến liên lạc với tốc độ siêu ánh sáng.

Các lỗ sâu, nếu tồn tại, và nếu tín hiệu có thể đi xuyên qua chúng, có thể cho chúng ta cảm giác liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng.

Thế nhưng thực tế là liên lạc siêu ánh sáng vẫn là một thách thức đối với những quy luật trong khoa học ngày nay.

Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Future

Nguồn: Theo BBC Tiếng Việt

Đất Việt là nơi tự do bày tỏ ý kiến, không có chế độ kiểm duyệt. Rất mong nhận được ý kiến của độc giả.