Buzz
'Trong lĩnh vực khoa học, không có khái niệm 'gần như''.
Vũ trụ rộng lớn, vô tận thật sự; chúng ta vẫn chưa khám phá hết Hệ Mặt Trời trong khi vũ trụ vẫn tiếp tục mở rộng vô tận. Kể cả khi có thể di chuyển bằng vận tốc năm ánh sáng, chúng ta vẫn cần rất nhiều năm Trái Đất để đến gần hệ sao gần nhất. Nhưng dù thế, ánh sáng không nhanh như chúng ta nghĩ.
Tuy nhiên, để khám phá các vì sao, chúng ta vẫn cần tìm cách di chuyển nhanh nhất có thể. Có những người dành thời gian rảnh để nghiên cứu cách di chuyển con người với tốc độ ánh sáng; David Burns, một kỹ sư của NASA, đã đề xuất một thiết kế động cơ không tưởng, lý thuyết là có thể đưa tàu vũ trụ di chuyển với vận tốc 99% vận tốc ánh sáng. Đặc biệt hơn nữa, động cơ này không sử dụng nhiên liệu.
Báo cáo nghiên cứu của David Burns có tên là “Động cơ Xoắn ốc - Helical Engine” đã được đăng tải trên Server Báo cáo Kỹ thuật của NASA. Nó mô tả rằng động cơ sẽ hoạt động bằng cách sử dụng khả năng biến đổi khối lượng trong môi trường không trọng lực, cho phép vật thể di chuyển gần đến tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, báo cáo của Burns vẫn chưa được xác nhận bởi bất kỳ nhóm nghiên cứu nào có uy tín, vì vậy sự tồn tại của Động cơ Xoắn ốc vẫn chưa được công nhận.
Dù có vẻ thú vị, khái niệm về động cơ này hiện chỉ là những dòng chữ trên giấy.
Để giải thích động cơ xoắn ốc một cách dễ hiểu, David Burns đã mô tả một hộp chứa một quả tạ nhỏ bên trong, được treo trên một sợi dây và đung đưa liên tục bởi hai lò xo đặt đối diện nhau trong hộp. Trong môi trường chân không của vũ trụ, hiệu ứng này sẽ khiến hộp rung lên nhưng quả tạ vẫn giữ nguyên vị trí.
Hộp sẽ rung lên ở một điểm cố định, nhưng nếu khối lượng của quả tạ liên tục tăng lên theo một hướng, nó sẽ tạo ra một lực đẩy, từ đó đưa hộp di chuyển.
Theo định luật bảo toàn động lượng - tổng động lượng của một hệ các vật không thay đổi nếu hệ đó không tương tác với bên ngoài, điều này gần như là không thể.
Tuy nhiên, thuyết tương đối hẹp có một lỗ hổng, rằng nếu vật thể tăng khối lượng khi tiến gần tới tốc độ ánh sáng. Vì vậy, nếu thay quả tạ bằng ion và cái hộp bằng một vòng lặp, lý thuyết sẽ cho thấy ion di chuyển nhanh hơn ở một nửa vòng lặp và chậm hơn ở nửa còn lại.
Động cơ của Burns không chỉ gồm một vòng lặp duy nhất, vì thế nó được gọi là “động cơ xoắn ốc”.
“Động cơ sẽ tăng tốc ion bị nhốt trong vòng lặp, để đạt được tốc độ tương đối, và tốc độ này phụ thuộc vào khối lượng của ion. Động cơ sẽ thúc đẩy ion di chuyển theo hướng của hệ thống, tạo ra lực đẩy,” David Burns viết trong báo cáo.
Nghe có vẻ hợp lý trên giấy tờ, nhưng không thuyết phục trong thực tế.
Theo New Scientist, khoang xoắn của động cơ cần có kích thước lớn, dài 200 mét và đường kính 12 mét. Để tạo lực đẩy 1N, cần tới 165 megawatt, tương đương với năng lượng sản xuất của một nhà máy điện để đẩy một khối 1kg với gia tốc 1m/s^2. Thực sự không hiệu quả chút nào!
Tuy nhiên, trong không gian hố đen của vũ trụ, động cơ xoắn ốc có thể hoạt động. Không thử thì không biết được.
David Burns cũng nhận ra vấn đề về hiệu suất của động cơ xoắn ốc, và cho biết vì báo cáo chưa được chấp thuận bởi hội đồng khoa học, các tính toán của Burns có thể có sai sót. Có vẻ như có quá nhiều yếu tố ngẫu nhiên và không chắc chắn ở đây.
'Trong lĩnh vực khoa học, không có khái niệm 'gần như'', nhân vật hư cấu Walter White trong Breaking Bad từng nói như vậy.
Tham khảo thêm trên ScienceAlert.
