Dự đoán về sự hình thành của một ngôi sao mới

Nhà vật lý học thiên thể João Alves, giám đốc Đài thiên văn Calar Alto tại Almeria, cùng đồng nghiệp Anderas Bürkert, từ Đài thiên văn Đức tại Đại học Munich, tin rằng “tương lai không thể tránh khỏi của đám mây không sao Barnard 68” đó là sụp đổ và hình thành một ngôi sao mới, theo một bài báo được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal.

Một nghiên cứu do hai nhà thiên văn học từ Đài thiên văn Calar Alto tại America và Đài thiên văn thuộc Đại học Munich thực hiện dự đoán rằng tinh vân tối Barnard 68 sẽ trở thành một ngôi sao sáng trong 200.000 năm tới. (Ảnh: FECYT – Quỹ khoa học và công nghệ Tây Ban Nha).

Barnard 68 (B68) là một tinh vân tối nằm trong chòm sao Ofiuco, cách chúng ta khoảng 400 năm ánh sáng. Tinh vân là những đám mây bụi và khí giữa các ngôi sao nằm trong thiên hà Milky Way, và một số được gọi là “tinh vân tối”, bóng của chúng che khuất ánh sáng của các ngôi sao và các vật thể phía sau. Các nhà khoa học tin rằng các ngôi sao được hình thành bên trong tinh vân. Lý thuyết thiên văn học phổ biến nhất là chúng hình thành từ sự sụp đổ của những đám khí khổng lồ, cho đến một thời điểm nhiệt độ và sự đậm đặc cao dẫn tới phản ứng tổng hợp hạt nhân hình thành nên một ngôi sao. Đây là lý thuyết được chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng thiên văn học, mặc dù rất nhiều chi tiết của quá trình này vẫn chưa được biết rõ. Nghiên cứu mới có thể sẽ đưa ra một số hiểu biết mới về quá trình này. Hai nhà vật lý học thiên thể Alves và Bürkert nhận định rằng sự va chạm của hai đám mây khí có thể là cơ chế kích thích sự hình thành của một ngôi sao. Đối với Barnard 68, họ cho rằng đám mây này đang ở trong trạng thái bất ổn định, và nó sẽ sụp đổ “sớm” – trong khoảng thời gian 200.000 năm tới. Các bức ảnh chụp được cho thấy B68 là một đám mây khí lạnh với khối lượng tương đương với hai mặt trời, nhưng có một đám mây khác, nhỏ hơn nó 10 lần (bằng 0.2 khối lượng mặt trời), đang tiến lại gần và sắp va chạm với B68. Để chứng minh lý thuyết của mình, hai nhà vật lý học thiên thể đã mô phỏng giả thuyết này trên một siêu máy tính tại Đại học Munich. Dựa trên những mô hình lý thuyết, họ đưa dữ liệu liên quan đến hai đám mây cách nhau 1 năm ánh sáng, với khối lượng và tốc độ tương đương với tinh vân Barnard 68 và đám mây nhỏ hơn gần đó. Bằng cách sử dụng các thuật toán số học, các nhà nghiên cứu đã mô tả sự phát triển của hai đám mây ảo này theo thời gian. Mặt trời sẽ có hàng xóm mới Kết quả cho thấy khối mây nhỏ hơn sẽ xâm nhập khối mây lớn hơn sau 1.7 triệu năm với tốc độ 370 mét trên giây. Mô hình cũng cho thấy sự ổn định của tình huống ban đầu giảm dần theo thời gian. Tại thời điểm hai khối này kết hợp, sự đậm đặc cực lớn được tạo ra, khiến cả hệ thống sụp đổ và tạo ra điều kiện cần thiết cho sự hình thành một ngôi sao. Các nhà nghiên cứu thực hiện rất nhiều mô phỏng, với tham số vật lý khác nhau của hai khối mây, cho đến khi họ đạt được tình huống mà sự phản ứng của hai đám mây khí dẫn đến sự sụp đổ của chúng. Theo tính toán của Bürkert và Alves, một ngôi sao mới sẽ hình thành trong vòng 200.000 năm, cách Thái Dương hệ không xa lắm, với khả năng các hành tinh sẽ hình thành quanh nó. Tham khảo: Burkert et al. The inevitable future of the Starless Core Barnard 68. The Astrophysical Journal, 2009; 695 (2): 1308 DOI: 10.1088/0004-637X/695/2/1308

Super Luminal Motion

Cuộc sống không được như mơ khi vô hồn nhạc vô hồn thơ
1 ngày vui 3 ngày chán cơm ngon ngán bội phần đêm dài qua
1 con người trong đêm tối vẫn bối rối viết lên muôn khúc ca
Vẫn mong 1 ngày nào đó cảm xúc khi xưa lại được thăng hoa
Trốn chạy thực tại nhìn ánh sao mờ không lo tương lai ngày mai
Để nhìn lại mình khuôn mặt xa lạ không còn biết mình là ai?
Vẫn cây viết đó vẫn trang giấy đó sao không nét mực nào hơn?
4 tháng trở lại đôi mắt hiện tại hình dung LK là ai?.......................................................................................
Bao nhiêu ngay tháng qua, mọi người quên tên tôi
Ẩn chìm trong đêm tối, để hướng tới con đường tương lai mờ tối
Tôi vẫn cứ bước nhẹ, chân dạo bước trong đêm bối rối
Lết nhẹ trên con đường mải miết kiếm tìm lối
Để bước lên,bước ra, để bước chậm bước tới những ước vọng cao xa
Để tất cả ai ai cũng biết đến tên ta.......................................................................................................
Cuộc sống này không êm đềm như tôi đã mơ
Những sự thay đổi lớn trong đời làm cho con người tôi trưởng thành hơn
Vấp ngã nhiều lần dạy cho tôi những bài học
Tôi luôn mỉm cười sau mỗi lần vấp ngã
Đam mê thúc giục tôi phải cố gắng
Thành công chỉ còn đếm bằng thời gian….Tôi luôn nghĩ như vậy.

Do not be in a hurry to succeed. What would you have to live for afterwards? Better make the horizon your goal; it will always be ahead of you.

Bằng chứng giải thích tại sao chúng ta có vân tay

Dấu vân tay không giúp các loài linh trưởng cầm nắm như trước đây chúng ta vẫn nghĩ, các nhà khoa học mới đây đã phát hiện ra điều này. Trên thực tế chúng lại làm giảm sự ma sát cần thiết để có thể nắm được các bề mặt trơn nhẵn. Hiện tiến sĩ Roland Ennos cùng nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Manchester đang nỗ lực tìm hiểu: tại sao chúng ta lại có vân tay? Tiến sĩ Ennos thuộc Khoa khoa học đời sống, đại học Manchester, cho biết: “Tôi đã suy nghĩ vấn đề này nhiều năm nay và cũng đã nghiên cứu nó. Tôi nhận ra rằng da có tính chất của cao su do vậy các đường gờ vân tay trên thực tế làm giảm khả năng cầm nắm”. “Thí nghiệm của chúng tôi – sử dụng một chiếc cốc nhựa để tạo một chiếc máy đơn giản trong phòng thí nghiệm – đã chứng minh rằng tôi đã đúng”. Ông thêm rằng: “Điều thú vị là không chỉ có các động vật linh trưởng có dấu vân tay mà gấu túi thuộc nhóm động vật có túi cũng có dấu vâ tay. Trong khi đó những con khỉ ở Nam Mỹ lại có vân ở đuôi của chúng”. “Vậy thì những cái vân đó để làm gì? Giả thuyết mà tôi cho rằng phù hợp đó là các loài vật này cho phép da thay đổi, từ đó tránh bị phồng rộp. Đó là lý do tại sao chúng ta bị rộp lên ở các phần mềm trên tay và chân, chứ không phải ở các phần có nếp gấp ví dụ như lòng bàn tay hay bàn chân". “Hiện chúng tôi đang kiểm chứng giả thuyết này cùng hai giả thuyết khác cho rằng vân tay giúp tăng khả năng cầm nắm đối với các vật thể có bề mặt sần sùi, đồng thời chúng làm tăng độ nhạy cảm cho da”. Chỉ bằng một chiếc máy đơn giản – gồm 3 mảnh kính pecpech và sự trợ giúp của sinh viên Peter Warman, tiến sĩ Ennos bác bỏ quan điểm tồn tại từ lâu rằng dấu vân tay giúp linh trưởng nắm được. Họ đã thử nghiệm khả năng cầm nắm của Peter trên mỗi ngón tay và cả ngón cái ở 3 độ rộng khác nhau của kính pecpech khi cỗ máy kéo các mảnh kính pecpech xuống nhờ một quả cân đặt trong cốc nhựa. Họ cũng thử nghiệm khả năng cầm nắm ở 3 góc khác nhau bằng cách gập ngón tay và ngón cái. Điều kiện nghiên cứu thay đổi này cho phép họ tách biệt lực ấn từ bề mặt tiếp xúc và tránh được các nhân tố làm thất bại thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu đã công bố kết quả của họ trên tạp chí Journal of Experimental Biology vào tháng 6 năm 2009. Họ nhận thấy sự chà xát tăng lên cùng với diện tích về mặt, điều này trái ngược với các quy tắc vật lý thông thường cho rằng sự chà xát không thay đổi theo diện tích bề mặt. Đó là do da có tính cao su và không phải là chất rắn bình thường.

Vân tay. (Ảnh: elasticmind)

Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành xác định diện tích tiếp xúc bằng cách bao phủ ngón tay và ngón cái bằng mực, sau đó lấy dấu tay bằng nhiều lực ấn khác nhau. Điều này cho thấy dấu vân tay làm giảm diện tích tiếp xúc 1/3 so với da trơn nhẵn, từ đó làm giảm sự chà xát. Kết quả cho thấy đầu ngón tay giống như cao su nhiều hơn là chất rắn thông thường, các hệ số chà xát của nó giảm đối với các lực tác động mạnh, còn hệ số chà xát cao hơn khi ngón tay được đặt bằng phẳng hơn trên các phiến rộng hơn, do đó diện tích tiếp xúc cũng lớn hơn. Áp lực làm biến dạng cũng lớn hơn ở áp suất cao hơn, điều này cho thấy sự hiện diện của màng sinh học giữa da và bề mặt. Vân tay làm giảm diện tích tiếp xúc đi 1/3 so với da trơn nhẵn, tuy nhiên nó lại làm giảm sự chà xát. Điều này đã gây ra những mối nghi nhờ về chức năng hỗ trợ của chúng. Tiến sĩ Ennos cho rằng: “Thí nghiệm này rất đơn giản, lẽ ra khám phá đó phải được tìm ra từ cách đây 100 năm, nhưng các nhà khoa học đưa ra các giả định và dường như đã nhìn vào các góc độ phức tạp hơn.” “Tôi lại có xu hướng nghĩ theo chiều hướng khác, tôi hứng thú với những câu hỏi tại sao và nhìn vào những vật ảnh hưởng đến con người trong cuộc sống hàng ngày của họ. Mọi người đều cho rằng khoa học là về tất cả những gì không thể, nhưng thực chất không phải như thế. Khoa học giúp chúng ta hiểu biết về thế giới xung quanh mình”. Ông thêm rằng: “Cũng có một số lợi ích phụ trong công việc này. Ví dụ một số người chịu thương tổn thần kinh ức chế việc toát mồ hôi lại có ngón tay trơn thì không thể cầm nắm. Chúng ta có thể phát triển một thiết bị nào đó để điều trị bệnh này”. Ông cùng nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành làm thí nghiệm để xem bằng cách nào dấu vân tay ảnh hưởng đến khả năng cầm nắm trên các bề mặt thô ráp và trên bề mặt ướt, để từ đó quan sát liệu có phải chức năng của nó là di chuyển nước sang chỗ khác nhờ các rãnh trên tay hay không. Họ cũng sẽ tiến hành thí nghiệm liệu có phải dấu vân tay giúp hạn chế hiện tượng phồng rộp hay không, và nếu có thì bằng cách nào.

Sự thật về thiên thần, ác quỷ và phản vật chất

Trong bộ phim được chuyển thể từ cuốn tiểu thuyết “Thiên thần và Ác quỷ”, một vụ nổ phản vật chất đe dọa sẽ san bằng tòa thánh Vaticăng, nhưng trong thế giới thật, các nhà vật lí không hề bận tâm bởi cốt truyện này.
Câu chuyện kể về người anh hùng Robert Langdon trong “Mật mã Da Vinci” cố gắng truy tìm để lấy lại một ống phản vật chất đã bị đánh cắp từ một cơ sở của CERN (Phòng thí nghiệm vật lý hạt châu Âu) tại Thụy Sỹ. Các nhà nghiên cứu tại CERN lần đầu tiên đã tìm ra cách để tạo ra và bẫy các hạt phản vật chất, đây chính là sự kiện đã mang lại cảm hứng cho tác giả Dan Brown viết nên tiểu thuyết “Thiên thần và ác quỷ”.
Một nhà vật lý thuộc CERN đã không hề lấy làm buồn khi cơ quan này bị công khai thông tin qua những trang tiểu thuyết; trái lại, ông còn cảm thấy hài lòng.
“Tôi luôn nói rằng những gì Dan Brown làm cho Nhà thờ Thiên Chúa La Mã trong ‘Mật mã Da Vinci’ giờ đây ông lại đang làm cho tôi và nghiên cứu của tôi với ‘Thiên thần và Ác quỷ’,” Gerald Gabrielse, nhà vật lí thuộc Đại học Havard, trưởng một nhóm nghiên cứu tại CERN, phát biểu.
Phản vật chất là có thật, nhưng nó vẫn đại diện cho một sự hiện diện vô hình trong vũ trụ - những hạt nhỏ hơn nguyên tử và đối lập với vật chất bình thường. Khi một hạt và một phản hạt gặp nhau, chúng sẽ tự phá hủy lẫn nhau và tạo ra nguồn năng lượng lớn.
Sự thật kì lạ nhưng đầy hấp dẫn này đã khiến cho rất nhiều tác giả viết truyện khoa học viễn tưởng mơ tưởng về những động cơ phản vật chất phục vụ cho nền văn minh trong tương lai, như mô tả trong bộ phim khoa học giả tưởng ‘Đường đến các vì sao’ (Star Trek).
“Thiên thần và Ác quỷ” đã miêu tả ước mơ sử dụng nguồn năng lượng chưa từng có này cùng với thảm kịch xảy ra khi một lượng lớn phản vật chất tự phá hủy khi gặp vật chất. Trong câu chuyện giả tưởng này, chỉ cần ¼ gram phản vật chất sẽ có nguy cơ giải phóng ra 5,000 tấn TNT và phá hủy mọi thứ trong vòng bán kính khoảng nửa dặm.
Nhưng trên thực tế, việc phản vật chất có thể sinh ra được nhiều năng lượng như vậy vẫn là điều các nhà vật lí học mơ ước.
“Nếu như bạn cho phá hủy cùng lúc tất cả các phản vật chất từng được tạo ra trong lịch sử trái đất, bạn thậm chí không có được năng lượng đủ để đun sôi nước pha một tách trà,” Gabrielse nói với phóng viên LiveScience.
Phản vật chất tượng trưng cho một vật thể hiếm trong vũ trụ, bị thống trị bởi vật chất - tới nay đây là một thực tế mà các nhà khoa học vẫn đang cố tìm hiểu nguyên nhân vì sao. Họ chỉ biết được rằng để tạo ra được phản vật chất đòi hỏi những nỗ lực to lớn, ví dụ như sử dụng máy gia tốc hạt như ở CERN để làm tăng tốc các hạt tới gần vận tốc của ánh sáng.
Trong tự nhiên, cũng có trường hợp hiếm hoi hạt phản vật chất sinh ra khi một tia vũ trụ va vào trái đất ở bên trên vùng khí quyển. Tất nhiên, trong nghiên cứu, việc tập hợp các hạt phản vật chất do con người tạo ra khả thi hơn nhiều so với tập hợp các hạt sinh ra tự nhiên.

Nhà vật lý học Vittoria Vetra (Ayelet Zurer) và nhà biểu tượng học Robert Langdon (Tom Hanks) tìm kiếm cái bẫy phản vật chất trong bộ phim "Thiên thần và ác quỷ" năm 2009 (Ảnh : Sony Pictures)

Các nhà vật lí đã làm chậm và giữ được một phần nhỏ những hạt phản proton đã sản xuất. Họ sử dụng các bẫy phản vật chất, tương tự như những gì được mô tả trong “Thiên thần và Ác quỷ”, với các từ trường giữ cho các hạt phản vật chất trong môi trường chân không, tránh xa vật chất.
“Bạn cần một thứ đại loại như một chiếc thùng không có thành bao quanh,” Gabrielse lưu ý. Dự án trước đây (TRAP) của ông đã thành công trong việc tạo ra và giữ lại các hạt phản proton trong nhiều tháng.
Giờ đây các nhà vật lí đối mặt với một thử thách to lớn hơn là làm sao để giữ được các nguyên tử phản hydro trung lập. Dự án quốc tế gần đây (ATRAP) đã tạo được một bẫy phản hydro, và giờ đây đang tiếp tục với bẫy thứ 2.
“Hiện tại chúng tôi đang cố bẫy những nguyên tử phản hydro trung lập mà chúng tôi đã tạo ra, nhưng chưa ai chứng minh được mình đã thành công với việc này,” Gabrielse nói.
Những nguyên tử phản hydro trung lập như vậy có thể kết thành khối theo lí thuyết, trong khi các hạt phản proton đã bị bẫy lại cố đẩy nhau ra xa. Liệu một khối phản vật chất có phá hủy và tạo ra năng lượng như một vũ khí hạt nhân hạng nhỏ mà không tự đẩy bản thân nó ra xa hay không – điều này vẫn là một câu hỏi mở.
Một phần trong “Thiên thần và Ác quỷ” có thể đúng với hiện thực, đó là phần không liên quan tới phản vật chất. Tiểu thuyết khoa học giả tưởng này đã mô tả một máy quét dạng võng mạc bảo vệ cho phòng thí nghiệm của CERN, và thật tình cờ CERN thực tế đã áp dụng công nghệ bảo vệ kiểu nhãn cầu này sau khi cuốn sách được phát hành, Gabrielse giải thích.
Như vậy cốt truyện “Thiên thần và Ác quỷ” không phải hoàn toàn phi thực tế, nhưng sự thật bí mật về phản vật chất vẫn là điều mà không một tiểu thuyết hư cấu nào lí giải thành công.
“Tại sao vũ trụ lại bao gồm nhiều hạt vật chất hơn là hạt phi vật chất? Chúng ta không hề biết câu trả lời thực sự,” Gabrielse nói.

Khoa học về ho và hắt hơi

Giống như con người, tiếng ho cũng có hình dạng và kích cỡ. Nó có thể nông hoặc sâu, ngắn hoặc dài. Các nhà khoa học nghiên cứu cách ho và cách hắt hơi của chúng ta đã làm sáng tỏ con đường lan truyền của các loại vi rút ví dụ như vi rút cúm. Đối với cúm lợn hiện được tuyên bố là đại dịch, các nhân viên y tế nói rằng cách tốt nhất để phòng tránh lây lan vi rút là rửa tay và che miệng khi ho hoặc hắt hơi. Đối với căn bệnh cảm lạnh thông thường cũng được áp dụng cùng lời khuyên như thế. Ho Dõi theo sự phát triển của việc ho, các nhà khoa học sử dụng các cài đặt tỉ mỉ nhằm tiết lộ lượng nước bọt bị đẩy ra ngoài và nó lơ lửng ở những đâu. Họ đã đề nghị người tham gia ho vào các tấm mặt nạ, sau đó xác định cẩn thận trọng lượng của mặt nạ trước và sau khi ho. Họ cũng minh họa hình ảnh tiếng ho với kỹ thuật chụp ảnh tinh tế và máy laze, sau đó sử dụng máy tính để hô hình hóa sự di chuyển của hàng ngàn phân tử nhỏ. Các nhà khoa học cũng sử dụng mô hình thân thể người được làm nóng và các máy ho trong phòng chứa đầy giọt dầu ô liua nhỏ hoặc khói sân khấu để theo dõi đường di chuyển của không khí, nơi nó phân tán, và mức độ tiếp xúc của chúng ta đối với tiếng ho của người khác.

Hình ảnh khi một người khỏe mạnh ho. Mỗi tiếng ho đều có chứa các giọt nhỏ, nếu bị ốm, những giọt đó sẽ mang theo vi rút. (Ảnh: Gary S. Settles/ Đại học Penn)

Tiếng ho thông thường thường bắt đầu với lần hít sâu, sau đó không khí bị nén trong phổi rồi bị đẩy ra ngoài chỉ trong vài phần của một giây. Tiếng ho thông thường của con người có thể làm đầy 3/4 của một chai xô đa 2 lít nhưng làm đầy bằng không khí. Luồng khí bắn ra khỏi phổi theo dạng tia kéo dài vài feet. Ho cũng đồng thời đẩy ra hàng ngàn giọt nước bọt nhỏ. Khoảng 3.000 giọt nhỏ bị đẩy ra ngoài trong một lần ho, một số giọt bay ra khỏi miệng với tốc độ lên tới 50 dặm một giờ. Hắt hơi Hắt hơi thậm chí còn tệ hơn ho. Nó bắt đầu ở cuống họng và đẩy ra nhiều giọt nhỏ hơn – lên tới tận 40.000 giọt – một số bắn ra với tốc độ phản lực, trên 200 dặm một giờ. Đa số các giọt nhỏ đều có đường kính chưa đầy 100 micron – chỉ bằng bề dày của một sợi tóc con người. Nhiều giọt nhỏ đến nỗi không thể quan sát được bằng mắt thường. Nhà nghiên cứu động lực học chất lưu Bakhtier Farouk thuộc Đại học Drexel tại Philadelphia cho biết: “Điều xảy ra với những giọt nhỏ này còn phụ thuộc vào kích cỡ của chúng”. Bakhtier Farouk hiện đang nghiên cứu phần mềm mô phỏng hình ảnh các giọt nhỏ có kích cỡ hiển vi di chuyển xung quanh căn phòng.

Bức ảnh về một người khi hắt hơi mà bạn đang xem không phải trò đùa. Nó tiết lộ hình ảnh các giọt nước bọt và tồn tại đủ lâu trên nắm cửa hay lơ lửng để lây nhiễm sang người khác. Hình ảnh minh họa cho lý do tại sao bạn nên che miệng khi hắt hơi hoặc ho để bảo vệ người khác không tiếp xúc với vi khuẩn. Đó cũng là lý do tại sao bạn cần phải rửa tay thường xuyên khi những người khác không thường xuyên che miệng khi hắt hơi. (Ảnh: CDC/James Gathany)

Phần lớn các giọt nặng hơn và to hơn rơi xuống sàn nhanh chóng dưới tác động của lực hấp dẫn. Các giọt nhỏ hơn và nhẹ hơn (có đường kính chưa đầy 5 micron) ít chịu tác động của trọng lực nên có thể duy trì trạng thái lơ lửng trên không gần như vô định bởi chúng bị đưa đẩy và phân tán bởi các luồng khí trong phòng. Sự chuyển động trong phòng cũng có thể khiến các giọt nặng hơn trở lại trạng thái lơ lửng sau khi chúng đã rơi xuống mặt đất hoặc các bề mặt khác. Dọn giường trong bệnh viện cũng có thể hất tung các vi rút trên bề mặt ga trải. Mở cửa phòng nhanh chóng thay đổi luồng không khí trong phòng, cuốn theo các vi rút trên sàn. Ngay cả khi đi qua phòng cũng có thể làm lây lan các giọt nước bọt. Nếu chúng ta ốm, các giọt nhỏ trong tiếng ho có thể chứa tới hai trăm triệu phân tử vi rút riêng lẻ. Con số này biến đổi đáng kể theo tiến trình mắc bệnh bởi hệ miễn dịch có thể tiêu diệt vi rút. Nhìn chung người ốm dễ lây bệnh cho người khác nhất ngay khi những triệu chứng đầu tiên xuất hiện, và khó lây bệnh nhất khi hệ miễn dịch của họ có khả năng tiêu diệt vi rút. Lơ lửng trong không khí và sẵn sàng lây nhiễm Một khi đã ở trong không khí, vi rút tồn tại trong các giọt nhỏ có thể sống vài giờ. Ngay cả khi các giọt nhỏ chạm vào một bề mặt nào đó, vi rút vẫn tồn tại và vẫn có thể truyền bệnh nếu những giọt này quay trở lại không khí. Khi giọt nước bọt chạm vào giấy, các phần tử vi rút của nó có thể tồn tại vài giờ. Trên thép hay nhựa, vi rút có thể tồn tại nhiều ngày. Khi chúng ta hít phải, các giọt nhỏ đó sẽ bám vào các tế bào ở cuống họng nơi mà vi rút sẽ xâm nhập vào các tế bào này và bắt đầu phân chia. Điều này cũng có thể hoặc không thể gây bệnh. Theo Julian Tang – chuyên gia nghiên cứu vi rút tại Singapore, hàng rào phòng thủ tự nhiên của cơ thể được thiết kế để loại bỏ lây nhiễm; việc chúng ta có bị ốm hay không còn phụ thuộc vào lượng vi rút mà chúng ta hít phải và liệu hệ miễn dịch của chúng ta đã từng gặp loại vi rút này trước đây hay chưa. Khi bị ốm, cơ thể chúng ta bắt đầu đối phó với sự lây nhiễm bằng cách sản sinh ra chất nhầy nhằm loại bỏ vi rút. Một phần nước nhầy được nuốt vào cổ mang theo vi rút xuống dạ dày rồi bị axit tại đó phân hủy. Một số vi rút ở trong họng sẽ bị đẩy ra ngoài khi chúng ta ho. Tiếng ho khi đó lại đẩy ra nước nhầy và vi rút mới ra ngoài, do đó lại bắt đầu một chu trình lây nhiễm mới.

Di chuyển với tốc độ ánh sáng?

Với bộ phim mới “Star Trek” được công chiếu tại nhiều quốc gia, một điều mà các khán giả chắc chắn được thưởng thức đó là tàu vũ trụ di chuyển qua thiên hà với tốc độ ánh sáng. Nhưng liệu di chuyển với tốc độ ánh sáng có trở thành sự thật? Hai nhà vật lý thuộc Đại học Baylor tin rằng họ có một ý tưởng có thể biến việc di chuyển với tốc độ ánh sáng từ tiểu thuyết sang khoa học, và ý tưởng này không hề phá vỡ bất cứ quy luật vật lý nào. Tiến sĩ Gerald Cleaver, giáo sư vật lý tại Baylor, và Tiến sĩ Richard Obousy, nghiên cứu sinh bậc sau tiến sĩ, đưa ra giả thuyết rằng bằng cách điều khiển các chiều không gian – thời gian quanh tàu vũ trụ với một lượng năng lượng khổng lồ có thể tạo ra một “bong bóng” đẩy tàu vũ trụ đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng. Để tạo ra bong bóng này, các nhà vật lý thuộc Bayor tin rằng điều khiển 11 chiều có thể tạo ra năng lượng tối. Cleaver cho biết năng lượng tối dương chịu trách nhiệm tăng tốc cho vũ trụ khi thời gian trôi di, giống như sau Big Bang, khi vũ trụ mở rộng nhanh hơn vận tốc ánh sáng. Cleaver, đồng tác giả với Obousy về phương pháp mới này, cho biết: “Nó giống như việc một vận động viên lướt sóng cưỡi trên một con sóng. Tàu vũ trụ được đẩy đi bởi bong bóng, và bong bóng này di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng”.

Liệu di chuyển với tốc độ ánh sáng đến các hệ sao trong vũ trụ có trở thành sự thật? (Ảnh: iStockphoto/Heidi Kristensen)

Phương pháp này dựa trên thuyết Alcubierre, thuyết này đề xuất rằng mở rộng kết cấu không gian phía sau tàu vũ trụ thành một bong bóng và làm khoảng không gian – thời gian phía trước tàu vũ trụ co lại. Con tàu thực ra không di chuyển, mà nằm giữa các chiều không gian – thời gian mở rộng, và co lại. Vì không gian sẽ di chuyển quanh tàu vũ trụ, giả thuyết này không hề vi phạm Thuyết tương đối của Einstein, cho rằng cần đến một lượng năng lượng vô hạn để đẩy một vật thể di chuyển với tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Lý thuyết dây cho rằng vũ trụ được hình thành từ nhiểu chiều. Cao, rộng và dài là ba chiều, và thời gian là chiều thứ 4. Các nhà khoa học tin rằng tổng cộng có 10 chiều, với 6 chiều chúng ta vẫn chưa nhận biết được. Một lý thuyết mới, gọi là thuyết M, đưa lý thuyết dây tiến thêm một bước và nhận định rằng thực ra có 11 chiều. Chiều thứ 11 này chính là yếu tố giúp tùa vũ trụ có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng. Các nhà vật lý Baylor ước tính rằng lượng năng lượng cần thiết để tác động đến chiều thứ 11 này bằng tổng khối lượng của sao Mộc chuyển hóa thành năng lượng. Cleaver cho biết: “Đây là lượng năng lượng khổng lồ. Chúng ta vẫn còn rất xa trước khi có thể tạo ra dạng năng lượng như vậy”. Bài báo xuất hiện gần đây trên tạp chí British Interplanetary Society.

Phần tử lớn hơn thiên hà trong vũ trụ?

Mỗi hạt neutrino (phân tử cổ nhất nhỏ hơn nguyên tử) có thể chứa một không gian lớn hơn hàng ngàn thiên hà, theo các mô phỏng mới cho thấy.
Các hạt neutrino như chúng ta biết ngày nay được hình thành từ phản ứng hạt nhân hoặc phân rã phóng xạ. Theo lý thuyết cơ học lượng tử, kích thước của một phân tử như hạt neutrino được xác định là một dãy xoắn các vị trí có thể tồn tại. Chúng ta chỉ có thể phát hiện các hạt này khi chúng phản ứng với một vật chất khác, ví dụ như một nguyên tử chẳng hạn, và làm sụp đổ dãy, khi đó chỉ còn lại một điểm không gian và thời gian duy nhất. Đối với các neutrino được tạo ra gần đây, các dãy nơi chúng tồn tại có kích thước vô cùng nhỏ. Nhưng qua gần 13,7 tỉ năm lịch sử vũ trụ, các hạt neutrino đã dãn ra cùng với sự mở rộng của vũ trụ, làm các dãy nơi chúng tồn tại lớn dần lên. Vật lý “nhỏ” Neutrino không tích điện, và kích thước của chúng quá nhỏ bé đến nỗi con người vẫn chưa thể đo đạc được chính xác. Điều này có nghĩa là các hạt neutrino có thể bay xuyên qua các vật chất thông thường ở vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng và không gây ra bất kì một tác động nào lên vật chất đó. Hầu hết các hạt neutrino có ảnh hưởng tới Trái đất đều đến từ mặt trời. Có tới hàng triệu neutrino mặt trời di chuyển vụt qua một người trong mỗi giây. Trong khi cố gắng tính toán khối lượng của neutrino, tiến sĩ Fuller và sinh viên Chad Kishimoto đã phát hiện ra rằng, khi vũ trụ mở rộng, kết cấu không gian – thời gian của các neutrino cổ đã bị kéo giật mạnh, làm cho các dãy neutrino bị trải ra với kích thước lớn gấp nhiều lần trước đó. Những dãy lớn này có thể vẫn còn nguyên vẹn do các neutrino di chuyển xuyên qua hầu hết các vật chất của vũ trụ, dẫn lời bài viết của các nhà khoa học đăng trên tờ Physical Review Letters, số ra ngày 22/5.

Mỗi ngày hàng tỷ phần tử nhỏ hơn nguyên tử được gọi là các hạt neutrino từ Mặt Trời tuôn ào ào về phía Trái Đất. Những phần tử này không tích điện, có khối lượng rất nhỏ, chuyển động gần đạt tới vận tốc ánh sáng khiến cho việc phát hiện ra chúng trở nên khó khăn. Vào tháng 5, 2009 các nhà thiên văn học nghiên cứu khối lượng của hạt neutrino nhận hấy những hạt cổ nhất có thể đã bị kéo dãn dưới tác động mở rộng của vũ trụ do vậy mỗi hạt có thể chứa một khoảng không lớn hơn hàng ngàn thiên hà. (Ảnh: Joe Stancampiano/NGS)

Một câu hỏi mở là liệu trọng lực – ví dụ như lực kéo từ toàn bộ một thiên hà chẳng hạn – có thể ép một megneutrino sụp đổ thành một điểm duy nhất hay không? “Cơ học lượng tử có xu hướng mô tả vũ trụ theo một mô hình kích thước nhỏ nhất, và giờ đây chúng ta đang đặt ra câu hỏi nó sẽ hoạt động thế nào nếu theo mô hình kích thước lớn nhất trong vũ trụ? “Chúng ta đang nói về thứ vật lý chưa từng được khám phá bao giờ.” Theo nhà vật lí học Adrian Lee thuộc đại học California tại Berkeley, người không tham gia vào nhóm nghiên cứu, thì “trọng lực là một lĩnh vực thực tế ngày nay mà chúng ta không thật sự hiểu rõ.” “Những neutrino này có thể là con đường dẫn tới khám phá điều gì đó sâu sắc hơn vốn hiểu biết của chúng ta về trọng lực.” Dõi theo thiên hà? Nhưng lời đáp cho những câu hỏi này rốt cuộc lại phụ thuộc vào việc tìm ra những meganeutrino theo dự đoán. Mặc dù lẽ ra chúng phổ biến trong vũ trụ một cách kì lạ, các hạt neutrino di vật giờ đây chỉ có khoảng 1/10.000 năng lượng của hạt neutrino do mặt trời sinh ra. “Điều này khiến chúng ta gần như không thể phát hiện các hạt neutrino di vật một cách trực tiếp, ít nhất là với những công cụ hiện có trên Trái đất,” tác giả nghiên cứu Fuller nói. Tuy nhiên, thực tế là có quá nhiều hạt di vật, kết hợp với nhau chúng tạo ra một lực kéo trọng lực đáng kể - “đủ để trở thành một lực quan trọng đối với tổng thể vũ trụ,” Fuller nói thêm. Các vật chất tối chẳng hạn, chưa từng được quan sát trực tiếp. Nhưng các nhà vật lý học thiên thể đã tìm ra được các bằng chứng chứng minh rằng vật chất tối có tồn tại dựa trên tác động của nó lên các thiên hà xung đột nhau. “Bởi vậy, với việc nhìn vào sự phát triển của các cấu trúc trong vũ trụ,” Fuller nói. "Bạn có thể phát hiện ra các hạt neutrino di vật một cách gián tiếp nhờ trọng lực của chúng.”