Buzz
Ánh sáng di chuyển rất nhanh trong chân không. Liệu có thứ gì có thể đánh bại nó?
Tốc độ của ánh sáng trong chân không là 299.792.458 mét/giây, được gọi là c. Nhưng liệu có cái gì đó nhanh hơn không?
Năm 1676, Ole Romer đã tính toán ánh sáng di chuyển với tốc độ hữu hạn. Christiaan Huygens đưa ra con số gì?
Tốc độ của ánh sáng
Christiaan Huygens ước lượng tốc độ ánh sáng là 211.000 km/giây. Mặc dù con số này không chính xác, nhưng đã khiến thế giới kinh ngạc.
Theo thuyết tương đối của Einstein, ánh sáng di chuyển trong chân không với tốc độ không thể vượt qua bởi bất kỳ thứ gì khác trong vũ trụ.
Jason Cassibry từ ĐH Alabama khẳng định: 'Trong không gian, chúng ta không thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng'.
Theo Einstein, ánh sáng di chuyển trong chân không với tốc độ không thể vượt qua bởi bất kỳ thứ gì khác trong vũ trụ.
Khi ánh sáng không ở trong chân không, liệu nhận định trên có đúng không?
Theo Clauda de Rham tại ĐH Hoàng gia London, nhận định về không thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng không hoàn toàn chính xác trong môi trường phi chân không.
Bởi vì ánh sáng có đặc tính giống hạt và sóng, được gọi là lưỡng tính sóng – hạt.
Theo chuyên gia Clauda de Rham, có nhiều lý do khiến một số sóng có thể truyền nhanh hơn ánh sáng trong một số môi trường.
Ví dụ, khi ánh sáng đi qua môi trường như thủy tinh hoặc giọt nước, các tần số hoặc màu sắc khác nhau có thể truyền đi với tốc độ khác nhau.
Theo ĐH Wisconsin-Madison, cầu vồng là ví dụ rõ nhất cho hiện tượng này. Bước sóng màu đỏ thường nhanh hơn bước sóng màu tím.
Tuy nhiên, khi ánh sáng truyền qua chân không, không còn áp dụng quy luật này.
Ông Rhett Allain, giáo sư vật lý, giải thích rằng tất cả ánh sáng di chuyển với cùng tốc độ trong chân không, bao gồm cả sóng vô tuyến và tia gamma.
Thứ có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng là gì?
Tốc độ của ánh sáng là khoảng 299.792 km/giây (Hình: Getty Images)
Theo nhà khoa học Clauda de Rham, chỉ có một thứ có khả năng di chuyển nhanh hơn cả ánh sáng, đó chính là ánh sáng. Tuy nghe có vẻ mâu thuẫn, nhưng điều này chỉ xảy ra khi không ở trong không gian vũ trụ. Dù ở trong bất kỳ môi trường nào, ánh sáng cũng không bao giờ vượt quá tốc độ tối đa của nó là 299.792 km/giây.
Tuy nhiên, theo Giáo sư Phó Jason Cassibry, có một số yếu tố khác cần xem xét khi thảo luận về các vật thể di chuyển với tốc độ vượt quá ánh sáng.
Phó giáo sư Jason Cassibry nói rằng: 'Có các phần của vũ trụ đang mở rộng và rời xa chúng ta với tốc độ vượt quá ánh sáng, vì thời gian đang được kéo dài'.
Ví dụ, gần đây, kính viễn vọng không gian Hubble đã phát hiện ánh sáng của một ngôi sao có tuổi là 12,9 tỷ năm từ một ngôi sao xa xôi được gọi là Earendel. Tuy nhiên, do vũ trụ đang mở rộng tại mọi điểm, Earendel đang di chuyển ra xa Trái Đất. Ngôi sao này đã di chuyển như vậy kể từ khi hình thành và hiện đang cách Trái Đất 28 tỷ năm ánh sáng.
Do đó, trong trường hợp này, thời gian được kéo dài, nhưng vật chất vẫn di chuyển trong giới hạn của tốc độ ánh sáng.
Dường như không có gì có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng mà chúng ta biết. Nhưng liệu có trường hợp nào có thể xảy ra không? Các lý thuyết hẹp và rộng của Einstein dựa trên nguyên tắc rằng không gian và thời gian là tương đối.
Theo nhà khoa học Clauda de Rham: 'Chúng ta có thể nghĩ đến việc truyền tin với tốc độ ánh sáng thông qua các hệ thống ngoài hệ Mặt Trời. Nhưng việc vận chuyển con người với tốc độ ánh sáng thì không thể, vì chúng ta không thể tăng tốc độ của mình lên đến như vậy'.
Bà Clauda de Rham nhấn mạnh rằng, ngay cả trong điều kiện lý tưởng, nơi con người có thể liên tục tăng tốc độ của mình với tốc độ không đổi, thậm chí bỏ qua công nghệ để tăng tốc liên tục, con người cũng sẽ không bao giờ đạt được tốc độ ánh sáng.
'Chúng ta có thể tiến gần, nhưng không bao giờ đạt được', bà Clauda de Rham nhấn mạnh.
Phó giáo sư Jason Cassibry cũng đồng ý với quan điểm này. Ông Jason Cassibry nói: 'Bỏ qua lý thuyết tương đối, nếu tăng tốc với mức 1G (trọng lượng Trái Đất) thì bạn sẽ mất 1 năm để đạt được tốc độ ánh sáng. Nhưng bạn sẽ không bao giờ thực sự đạt được điều này, vì khi bạn tiến gần tốc độ ánh sáng, năng lượng khối lượng của bạn sẽ tăng lên và tiến gần đến vô hạn. Một trong số ít cách để gian lận có thể được sử dụng là mở rộng và thu hẹp thời gian, từ đó kéo mục tiêu lại gần bạn hơn'.
Dường như không có giới hạn cơ bản nào về việc giãn nở hoặc co lại của thời gian. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể tiến gần tới giới hạn này vào một ngày nào đó.
Giáo sư Rhett Allain cũng cho rằng, di chuyển nhanh hơn ánh sáng có thể là một thách thức lớn, nhưng nếu con người muốn khám phá các hành tinh xa xôi, việc đạt tới tốc độ đó có thể không cần thiết.
Theo ông Allain, một giải pháp cho việc di chuyển nhanh hơn ánh sáng có thể là sử dụng lỗ đen (wormhole).
Cách này không phải là làm cho con người di chuyển nhanh hơn ánh sáng, nhưng có thể cung cấp cho chúng ta một cách rút ngắn để đến các vị trí khác trong không gian. Tuy nhiên, ông cũng không biết liệu có thể tạo ra lỗ đen và thực hiện nó như thế nào.
Nguồn: Livescience, Space
