Có tốc độ nhanh hơn ánh sáng, thứ này có thể giúp con người xuyên không, du hành thời gian?

Thời gian, theo như chúng ta được biết, chỉ di chuyển theo một hướng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các sự kiện trong một số xung phát tia gamma dường như lặp lại như thể chúng đang quay ngược thời gian.

Hiện nay, các nghiên cứu gần đây đã cho thấy một câu trả lời đầy tiềm năng về những gì có thể gây ra hiệu ứng đảo ngược thời gian này. Nếu sóng trong các máy gia tốc phản lực tạo ra vụ nổ tia gamma-là thứ có thể truyền nhanh hơn ánh sáng có thể gây ra hiệu ứng đảo ngược thời gian.

Vậy tia gamma có đặc điểm gì?

Chúng ta biết rằng khi ánh sáng truyền qua một môi trường (như khí hoặc plasma), tốc độ pha của nó chậm hơn một chút so với tốc độ ánh sáng trong chân không. Do đó, một sóng có thể truyền qua một tia phản lực gamma ở tốc độ siêu âm mà không phá vỡ tính tương đối. Nhưng để hiểu điều này, chúng ta cần cân nhắc một chút để xem xét nguồn gốc của những chiếc máy gia tốc phản lực đó.

Vụ nổ tia gamma (Gamma-ray burst) là vụ nổ năng lượng mạnh nhất trong Vũ trụ. Chúng có thể tồn tại từ vài mili giây đến vài giờ, chúng cực kỳ sáng và chưa ai biết nguyên nhân nào tạo ra các vụ nổ này.

Từ các quan sát năm 2017 về các sao neutron va chạm, các nhà khoa học nhận định rằng những vụ va đập này có thể tạo ra các vụ nổ tia gamma. Các nhà thiên văn học cũng nghĩ rằng những vụ nổ như vậy được tạo ra khi một ngôi sao khổng lồ, quay nhanh rơi xuống một lỗ đen, đẩy mạnh vật chất vào không gian xung quanh trong một siêu sao khổng lồ.

Lỗ đen đó sau đó được bao quanh bởi một đám mây vật chất bồi tụ xung quanh đường xích đạo của nó; nếu nó quay đủ nhanh, tích trữ đủ vật liệu phát nổ ban đầu sẽ dẫn đến các tia tương đối bắn ra từ các vùng cực, nổ xuyên qua lớp vỏ ngoài của ngôi sao tiền nhân trước khi tạo ra vụ nổ tia gamma.

Bây giờ, trở lại những con sóng truyền đi nhanh hơn ánh sáng

Chúng ta biết rằng, khi đi qua một vật thể, các hạt có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Hiện tượng này gây ra bức xạ Cherenkov nổi tiếng, được biết đến là một ánh sáng màu xanh đặc biệt. Sự phát sáng đó chính là một "sự bùng nổ phát quang" - được tạo ra khi các hạt tích điện như electron di chuyển nhanh hơn trong nước so với tốc độ pha của ánh sáng.

Nhà vật lý thiên văn Jon Hakkila thuộc Đại học Charleston và Robert Nemiroff của Đại học Công nghệ Michigan tin rằng hiệu ứng tương tự này có thể được quan sát thấy trong các tia nước gamma, và đã tiến hành mô hình toán học để chứng minh làm thế nào.

Khi một hạt tích điện di chuyển ở tốc độ gần ánh sáng đi vào nước, nó chuyển động nhanh hơn bức xạ Cherenkov mà nó tạo ra, và do đó, theo giả thuyết hình ảnh có thể xuất hiện ở hai nơi cùng một lúc: một hình ảnh dường như di chuyển về phía trước và hình ảnh kia dường như di chuyển ngược.

Giả thuyết này vẫn chưa được quan sát bằng thực nghiệm. Nhưng nếu nó xảy ra, nó cũng có thể chịu trách nhiệm tạo ra khả năng đảo ngược thời gian được thấy trong các đường cong ánh sáng tia gamma, xảy ra cả khi sóng tác động truyền qua môi trường phản lực tăng tốc nhanh hơn ánh sáng và giảm tốc độ xuống dưới tốc độ siêu âm.

Với các giả thuyết này, các nhà khoa học mong muốn có thể áp dụng nó nhiều hơn trong việc nghiên cứu du hành thời gian/xuyên không trong tương lai.

Theo các nhà khoa học, bức xạ Cherenkov, vướng víu lượng tử và lỗ sâu là những hiện tượng vũ trụ có thể đạt tới trạng thái "nhanh hơn ánh sáng".

Nguồn: Sciencealert

Hoàng Tiến Đạt