Buzz
Nếu âm thanh nhanh bằng với tốc độ của ánh sáng, liệu có thể gây ra những tác động không ngờ đến không?
Theo các nhà nghiên cứu, so với vận tốc của ánh sáng, sóng âm trong không khí di chuyển cực kỳ chậm chạp. Điều này giải thích tại sao chúng ta thường thấy sét trước khi nghe được tiếng sấm.
Vậy nếu vận tốc âm thanh tăng đột ngột lên một triệu lần, tức là bằng với tốc độ ánh sáng, điều gì sẽ xảy ra?
Trong tình huống này, chúng ta sẽ cảm nhận được cả tia sét và tiếng sấm cùng một lúc. Tuy nhiên, tia sét trong trường hợp này sẽ có dáng vẻ đặc biệt. Điều này tạo ra các khu vực có mật độ sóng cao và thấp khác nhau.
Nếu âm thanh di chuyển với vận tốc ánh sáng, chúng ta sẽ thấy cả tia sét và nghe tiếng sấm đồng thời. Ảnh: Pinterest
Ví dụ, hãy tưởng tượng một lò xo cầu vồng. Khi lò xo này di chuyển, các vòng sẽ chồng lên nhau và sau đó lại nhả ra. Sóng âm cũng tương tự như vậy. Khi di chuyển chậm, sự thay đổi mật độ không rõ ràng. Nhưng ở vận tốc ánh sáng, điều này thay đổi.
Theo Giáo sư vật lý George Gollin tại ĐH Illinois tại Urbana-Champaign, khi có cơn giông, không khí sẽ ẩm ướt hơn, làm sóng âm đi qua và sau đó lan ra, giảm áp suất. Điều này có thể làm đóng băng không khí ẩm, khiến tia sét xuất hiện qua lớp sương băng dày.
Tốc độ cực nhanh sẽ thay đổi hoàn toàn âm thanh trong thế giới của chúng ta. Theo Giáo sư Gollin, giọng nói có thể trở nên cao đến mức không nghe được, rất khác lạ.
Nếu âm thanh di chuyển nhanh hơn trong không khí, nó sẽ thay đổi cách các sóng tương tác. Điều này làm tăng các tần số, khiến giọng nói trở nên lạ lẫm hơn.
Hãy tưởng tượng bạn phát ra âm thanh sau khi hít phải khí heli, thì bạn sẽ nghe như thế nào trong một nơi mà âm thanh di chuyển cực nhanh.
Giáo sư William Robertson từ ĐH Bang Middle Tennessee nói rằng, hít phải khí heli sẽ làm giọng nói giống nhân vật hoạt hình, vì âm thanh sẽ di chuyển nhanh gấp 3 lần khi đi qua heli. Và nếu tốc độ âm thanh tăng đột ngột lên một triệu lần, kết quả sẽ còn ấn tượng hơn.
Âm thanh tăng tốc đột ngột và thay đổi không ngờ?
Nếu tốc độ âm thanh tăng nhanh đột ngột, nó có thể phá hủy cả dàn nhạc. Các nhạc cụ sẽ bị ảnh hưởng tương tự như cách dây thanh đới của con người. Ví dụ, khi âm thanh đi qua trong kèn oboe hoặc trumpet, nó tạo ra sóng dừng.
Nếu âm thanh tăng tốc đột ngột đạt vận tốc ánh sáng, dàn nhạc sẽ bị phá hủy. Ảnh: Reuters
Các sóng dừng hoạt động như những sợi dây thừng nặng được treo tại phòng tập gym.
Khi được lắc mạnh, các sóng sẽ dao động lên xuống nhưng không truyền dọc qua. Tần số tăng khi sóng âm từ thanh quản tăng tốc.
Theo Giáo sư Robertson, con người phải thiết kế lại nhạc cụ với kích thước lớn gấp 1 triệu lần để đồng bộ với cello và violin. Vì khi âm thanh di chuyển trong không khí thay đổi, âm thanh trong dây vẫn giữ nguyên.
Tuy nhiên, chuyên gia nói rằng con người không thể sống sót với những thay đổi này. Một tiếng sáo nhẹ cũng đủ khiến mọi thứ vụn vỡ.
Giáo sư Gollin cho biết, ánh sáng truyền qua sóng điện từ, không phải từ vật chất nhưng sóng âm là cơ học, gồm các hạt va chạm. Một phân tử di chuyển với tốc độ ánh sáng sẽ có 'năng lượng gần như vô hạn'.
Khi đó, sóng âm sẽ phá hủy mọi thứ nó gặp phải, tạo ra một cơn mưa vật chất và phản vật chất. Những tác động này vô cùng mạnh mẽ.
Nếu bay với tốc độ ánh sáng, điều gì sẽ xảy ra?
Nếu bay với tốc độ ánh sáng, con người có thể quay về quá khứ. Tuy nhiên, cần một phi thuyền có khả năng di chuyển gần bằng tốc độ ánh sáng để làm điều này.
Theo lý thuyết tương đối của Einstein, khi chúng ta đi nhanh qua không gian, thời gian sẽ trôi chậm lại.
Nếu tạo ra phi thuyền có tốc độ ánh sáng, con người có thể du hành về quá khứ. Ảnh: NBCnews
Giả sử bạn đi trong phi thuyền di chuyển ở 99,9% vận tốc ánh sáng đến một hành tinh cách Trái Đất 40 năm ánh sáng và tìm thấy dạng sống nguyên thủy, sau đó trở về Trái Đất để chia sẻ phát hiện này.
Tuy nhiên, khi trở về Trái Đất, bạn sẽ thấy mọi người trở nên già hơn nhiều, trong khi bạn chỉ mới trải qua 2 năm. Đây là hiệu ứng sự giãn nở thời gian.
Thực tế, điều này hiếm khi xảy ra. Du hành với tốc độ ánh sáng vẫn chưa khả thi với công nghệ hiện tại, dù có lý thuyết nghiên cứu.
Tăng tốc tàu du hành đến tốc độ ánh sáng sẽ tạo ra lực ly tâm mạnh mẽ, có thể xé rách cơ thể trước khi đạt được tốc độ ánh sáng.
Một cách khác để du hành ngược thời gian là thông qua lỗ sâu.
Theo Albert Einstein, lỗ sâu nối hai điểm và thời gian khác nhau, nhưng chúng quá nhỏ để đi qua. Nếu có thể chiếm được lỗ sâu, chúng ta có thể mở rộng nó.
Tuy nhiên, lỗ sâu tồn tại rất ngắn, vì vậy du hành về quá khứ gây ra nghịch lý.
Thời gian chỉ di chuyển về phía trước, nên chúng ta chỉ có thể du hành tới tương lai, không thể quay lại thay đổi quá khứ.
Theo Einstein, vận tốc ánh sáng là không đổi, làm nền tảng cho nhiều lý thuyết vật lý quan trọng như mô hình vũ trụ sơ khai sau Big Bang.
