Sci Fi Science: Physics of the Impossible - Second Season

Quần áo giúp ta biến mất.

Một chùm tia laser biến các vật thể rắn thành trong suốt,

được kết hợp để tạo thành một lớp ngụy trang hoàn hảo.

Biến mất trong không khí có thể dễ dàng hơn ta tưởng.

Tôi là tiến sĩ Michio Kaku.

Tôi là một nhà vật lý lý thuyết và là một fan hâm mộ khoa học viễn tưởng.

Hãy tham gia cùng tôi để tôi cho bạn thấy phương pháp tạo ra khoa học viễn tưởng.

Hãy tưởng tượng nếu ta có thể chạm vào chiếc nhẫn

giống như nhân vật Frodo Baggins và biến mất.

Hay choàng trên người một chiếc áo của Harry Potter và biến mất,

hoặc uống một liều thuốc ma thuật và mờ dần vào nền cảnh.

Ông có sao không Tiến sĩ Brady?

Tất nhiên tôi không sao.

Trong khoa học viễn tưởng,

tàn hình được sử dụng cho bất kỳ thứ gì từ việc giấu đi những con tàu trũ trụ

tới việc trốn chạy khỏi kẻ xấu.

Tôi sẽ lấy lại nó.

Tôi sẽ biến những giấc mơ này thành sự thật nhờ thiết kế một thiết bị cho tôi sức mạnh tàn hình.

Nhưng các thế hệ nhà khoa học đã gạt bỏ ý nghĩ đó.

Họ nó đó là điều không thể vì sẽ vi phạm các định luật quang học.

Nhưng họ đã sai. Tàn hình là khả năng có thể.

Và tôi sẽ cho các bạn thấy làm sao để có được khả năng đó.

Trước khi tôi vẽ bản thiết kế chi tiết,

tôi cần phải nghĩ ra chính xác thiết bị tàn hình của tôi cần phải làm gì.

Còn ai tốt hơn để hỏi ngoài những người sống chế với khoa học viễn tưởng?

Đó là các fan hâm mộ khoa học viễn tưởng.

Luôn là một thứ gì đó mà những người đam mê khoa học viễn tưởng say mê.

Tôi bấm nút, và .... Ồ tôi biến mất rồi. Tôi đang ở đâu đây? Tôi ở đâu đây?

Tôi đoán là người Quái vật Vô hình có một thứ gì đó tương tự như thiết bị tàn hình tàu vũ trụ, nhưng ở mức độ cá nhân.

Phải là một thiết bị tàn hình hoàn hảo mà không để lại dấu vết nào cho thấy có người ở đó.

Để tạo ra một thiết bị tàn hình thực thụ, thiết kế của tôi phải có ba thứ.

Đầu tiên, nó phải làm tôi biến mất hoàn toàn từ bất kỳ góc độ nào.

Nó phải nhỏ gọn và thực dụng.

Nó phải có khả năng đảo ngược lại để tôi có thể chuyển đổi từ chế độ hiện và ẩn.

Để khiến cả cơ thể tôi tàn hình quả là điều không dễ.

Nhưng tôi chắc chắn rằng điều góp phần vào thành công cho thiết kế của tôi

là phải tìm ra phương thức mọi vật tương tác với ánh sáng.

Ánh sáng là lý do chúng ta thấy. Nó được hợp thành bởi nhiều màu sắc khác nhau.

Và những vật hấp thụ và toả ra các màu sắc này khi bị ánh sáng phản chiếu vào.

Vì thế lá cây có màu xanh. Chúng hấp thụ mọi màu sắc ánh sáng, ngoại trừ màu xanh.

Nếu chúng ta có thể kiểm soát được vật thể toả ra và hấp thụ ánh sáng,

thì chúng ta có thể kiểm soát cách thức ta cảm nhận về thực tế.

Chúng ta có thể làm cho các vật thể tàn hình.

Thực ra, khả năng tàn hình có thể đơn giản như cách đánh lừa con mắt.

Tôi hiện đang khoác lên mình một công nghệ giấu hình tiên tiến nhất gọi là nguỵ trang quang học.

Và đó là thứ gần nhất với một chiếc áo khoác tàn hình mà ta có ngày nay.

Đó là phát minh của giáo sư Susumu Tachi.

Trong 10 năm qua,

Tachi và nhóm của ông đã bắt tay hoàn thành một thứ giống với chiếc áo tàn hình nhất trên thế giới.

Phát minh của họ hoạt động như thế này.

Một camera đằng sau vật thể ghi lại ảnh nền,

các hình ảnh đó được chiếu vào một hộp gương

gọi là bộ kết hợp và sau đó được chiếu lên chiếc áo choàng.

Nhìn qua bộ kết hợp ta sẽ thấy ảnh ghép của ảnh gốc và ánh sáng phản chiếu qua chiếc áo.

Tôi hiểu rồi.

Khi anh ta không di chuyển, thì có vẻ như anh ta biến mất. Thú vị thật.

Tôi phải công nhận rằng thiết bị nguy trang quang học của giáo sư Tachi thực sự gây ấn tượng cho tôi.

Ví dụ, ta có thể khiến các vật thể biến mất thực sự.

Và ta phải mặc chiếc áo choàng này.

Có vẻ giống như chiếc áo tàn hình của Harry Potter.

Nhưng tôi cũng cho rằng ý tưởng đó có một số điểm bất lợi chính.

Ta phải đặt camera ở mọi nơi, để ghi lại hình phía sau.

Và ta phải đeo một loại kính đặc biệt.

Nên tôi cho rằng Harry Potter có thể hơi thất vọng.

Để đạt được những tiêu chí mà tôi yêu cầu thì ta cần phải nâng cấp.

Để có hiệu quả thực sự, tôi sẽ phải thêm vào rất nhiều cameras.

Tôi sẽ ghép 100 camera nhỏ có độ phân giải cao lên chiếc áo choàng để chúng không dễ bị nhận ra.

Nhưng như thế lại nảy sinh vấn đề thứ hai.

Chiếc áo choàng chỉ thực sự tàn hình nếu nhìn qua bộ kết hợp.

Nếu chiếc áo được làm từ các bóng đèn LED,

thì nó có thể hiển thị cảnh nền trên mặt vải.

Sau đó bạn có thể thấy tôi tàn hình ở mọi góc độ.

Chà, gần như thế.

Đó là khởi đầu đầy hứa hẹn,

nhưng chỉ cần khoa học viễn tưởng liệu có đủ không?

Nếu là một thiết bị tàn hình, thì phải có khả năng tàn hình 100%.

Thậm chí phải tốt hơn trong phim "Predator".

Tôi thích một chiếc áo tàn hình hoàn toàn,

vì nếu chỉ tàn hình được 50% thì không còn gọi là tàn hình.

Chẳng khác gì so với thực tế.

Tàn hình 50% chỉ là giải pháp nửa vời.

Họ nói đúng.

Nguỵ trang quang học thực ra chỉ là tạo ra ảo giác một cách khôn khéo.

Tôi muốn khả năng tàn hình thực sự.

Tôi muốn ánh sáng đi xuyên qua tôi như thể tôi không ở đó vậy.

Và như vậy có lẽ tôi phải thiết kế lại từ cấp nguyên tử.

Harry Potter có thể làm được, và người Hobbit cũng có thể làm được.

Bây giờ tôi muốn cả sức mạnh tàn hình nữa.

Nếu tôi thực sự biến mất trong không khí,

thì tôi cần làm cho cơ thể tôi hoàn toàn có thể nhìn xuyên qua được.

trong cuốn sách của H.G. Wells "Người tàn hình",

nhân vật chính hoàn toàn có khả năng làm được điều đó.

Những cuốn sổ đó đâu?

Và những kế hoạch để sử dụng sức mạnh mới có được của anh ta nhằm khủng bố một thị trấn nhỏ.

Đưa mấy cuốn sổ đó cho tao.

Các bạn nghĩ đó chỉ là khả năng tưởng tượng của khoa học viễn tưởng,

nhưng có một cách làm cho sự việc biến mất.

Đó là khai thác một lỗ hổng trong khoa học quang học.

Ở đây tôi có hai chiếc cốc chịu nhiệt có thể lồng vào nhau.

Chỉ bằng dầu thực vật, tôi sẽ làm cho chiếc cốc nhỏ biến mất.

Tôi chỉ cần đổ đầy dầu thực vật vào chiếc cốc nhỏ cho tới miệng cốc trước khi đổ vào chiếc cốc lớn.

Vậy, chuyện gì đang xảy ra ở đây?

Ánh sáng đi qua không khí bằng một đường thẳng.

Nhưng khi đi xuyên qua bất kỳ vật gì trong suốt, như nước chẳng hạn,

hiện tượng khúc xạ sẽ xảy ra.

Chính vì vậy mà chiếc ống hút như bị gãy trong ly nước.

Lượng chất qua đó vật trong suốt bẻ cong ánh sáng có liên quan tới hệ số chiết suất.

Hiện tượng đó chỉ xảy ra khi các hệ số chiết suất của chiếc cốc và dầu thực vật là đồng nhất.

Các chùm sáng đi qua không khí và chiếc cốc thuỷ tinh bị khúc xạ.

Nhưng khi di chuyển giữa cốc và dầu, ánh sáng chỉ đi thẳng qua.

Chiếc ly bên trong trông như không hề có. Nó đã biến mất.

Xem kìa, nó đang mờ dần.

Chúng ta làm được khúc xạ hoàn toàn rồi.

Tác phẩm Người Tàn Hình của H.G. Wells tự làm mình tàn hình bằng các nguyên tắc tương tự.

Ông thay đổi hệ số chiết suất của cơ thể để hợp với không khí.

Nghe có vẻ như một đòi hỏi khó khăn.

Nhưng một nhóm nhà khoa học tại London

đã có được các bước ban đầu nhằm biến các nguyên tử riêng biệt biến mất.

Mỗi lần máy laser này bắn ra một xung,

hai tia sáng sẽ bắn vào một hộp chứa các nguyên tử được sắp xếp đặc biệt.

Và trong một phần triệu giây, chúng trở nên tàn hình.

Chúng tôi đã thử làm cho một số thứ biến mất,

những thứ rất nhỏ biến mất trong một khoảng thời gian ngắn với chiếc máy laser đằng sau tôi.

Nhưng chúng tôi đã làm được nó biến mất.

Giáo sư Chris Philips là trưởng nhóm khoa học của dự án.

Nhóm của ông tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn là một trong các nhóm đầu tiên

phát hiện ra bí mật thú vị

về việc kiểm soát phương thức các vật thể tương tác với ánh sáng ở quy mô nguyên tử.

Khi một tia sáng đập vào nguyên tử,

các hạt electron bị kích thích và bước sang trạng thái năng lượng cao hơn.

Sau đó các electron bị dồn lại,

và trong quá trình đó, giải phóng ra ánh sáng của chính mình.

Giáo sư Philips đã sử dụng vật lý lượng tử để tìm cách bao bọc các electron.

Chúng tôi có thể ngăn chúng chuyển động.

Và thông thường, chuyển động của chúng khiến chúng hấp thụ ánh sáng.

Chúng tôi đã tìm được cách ngăn hoạt động đó của chúng.

Nên chúng vẫn ở đó, nhưng không thể chuyển động.

Chính vì vậy ta không thể thấy chúng.

Ngăn các nguyên tử hấp thu ánh sáng là một bước đột phá lớn

trong công cuộc tìm kiếm khả năng tàn hình.

Tôi có một số ý tưởng làm sao để sử dụng cách đó cho thiết kế của tôi.

Có rất nhiều tiềm năng cho công nghệ này.

Hãy tưởng tượng lúc này, có tia chớp vô hình.

Ta chỉ đơn giản là chiếu nó vào vật thể như bức tường

hoặc một người nào đó và các vật thể đó sẽ biến mất.

Nhưng ta lại có một vấn đề lớn về thiết kế cần được giải quyết trước khi thực hiện việc này.

Ngay bây giờ, nhóm của giáo sư Philips chỉ có thể khiến các cấu trúc nano nhỏ bé biến mất.

Chúng được làm từ các vật chất trong suốt đặc biệt với các nguyên tử đồng nhất.

Nhóm của ông có thể làm tất cả chúng biến mất

chỉ với một tần số ánh sáng vì tất cả chúng đều giống nhau.

Hãy tưởng tượng rằng những viên kẹo tím này có nguyên tử đồng nhất.

Chiếu một tần số ánh sáng laser lên chúng, và tất cả đều biến mất.

Nhưng nếu phóng to tất cả lên bằng một thứ phức tạp như cơ thể con người,

thì mọi chuyện lại hoàn toàn khác.

Tia laser của giáo sư Philips chỉ làm một loại nguyên tử biến mất.

Nhưng nó lại không có tác dụng với các nguyên tử khác.