Một thế giới lộn ngược rất phản trực giác, nhưng nó có phản khoa học hay không?
Trong một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Nature, các nhà khoa học Pháp tại Đại học Paris Sciences et Lettres đã trình diễn một thí nghiệm phản trực giác hết sức ấn tượng. Họ đã có thể khiến một con thuyền nổi ở trạng thái lộn ngược, bên dưới một lớp chất lỏng cũng đang lơ lửng trong không khí.
Hình ảnh này có thể khiến bạn hình dung ra một Paris lộn ngược trên bầu trời với xe cộ vẫn đang chạy bình thường trên đó – một thành phố trong mơ mà Christopher Nolan đã dùng để xây dựng lên thế giới của Inception 10 năm về trước.
Nhưng bây giờ, các nhà khoa học Pháp cho biết họ có thể đạt được hiệu ứng thị giác tương tự mà không cần phá vỡ bất kỳ định luật vật lý nào. Vậy tại sao họ có thể làm được?
Chúng ta biết khi một vật nổi trên mặt nước, nó phải đạt tới điểm cân bằng của hai lực ngược hướng: Một là lực đẩy Archimedes hướng từ dưới lên trên của chất lỏng, hai là trọng lực hướng từ trên xuống dưới.
Và bằng cách chống lại lực hấp dẫn do trọng lượng riêng của vật thể, lực nổi sẽ làm cho bất kỳ một vật nào ít đặc hơn, hay có khối lượng riêng lớn hơn chất lỏng nổi trên bề mặt của nó. Ngược lại, những vật đặc hơn, có khối lượng riêng lớn hơn sẽ phải chìm xuống.
Điều này có nghĩa là bong bóng khí sẽ luôn nổi lên mặt nước. Không bao giờ có chuyện nước có thể nổi lên trên không khí. Nhưng có thực sự như vậy không?
Năm 1951, nhà khoa học đoạt giải Nobel Vật lý người Nga Pyotr Kapitsa đã chứng minh rằng sự rung động của không khí theo chiều thẳng đứng có thể giữ một con lắc trong trạng thái lơ lửng để chống lại trọng lực. Và nếu nó có thể giữ được một vật rắn, các rung động này cũng có thể giữ được các chất lỏng như nước bay lơ lửng trên không trung.
Một loạt các thí nghiệm sau đó đã chứng minh những hiện tượng phản trực giác hoàn toàn có thể xảy ra trong thế giới thực, chẳng hạn như bong bóng khí chìm xuống đáy cột nước lơ lửng còn các vật nặng hơn nước thì lại nổi lên trên.
Emmanuel Fort, một nhà vật lý tại Đại học Paris Sciences et Lettres bây giờ đã tiến thêm một bước khi cho thấy các rung động ở tần số thích hợp thậm chí có thể đảo ngược các quy luật của lực nổi mà chúng ta vẫn thường thấy.
Và phát hiện này được thực hiện một cách rất tình cờ, trong khi Emmanuel Fort cố gắng lặp lại thí nghiệm của nhà vật lý người Nga Pyotr Kapitsa, nhưng trong môi trường chất lỏng.
“Nó rất phản trực giác“, Vladislav Sorokin, một kỹ sư tại Đại học Auckland, cho biết. “Tôi cũng đã làm việc trong lĩnh vực này một thời gian, nhưng tôi không hề mong đợi sẽ phát hiện ra bất cứ điều gì như thế này trước đây”.
Một thế giới lộn ngược giống trong Inception là rất phản trực giác, nhưng nó có phản khoa học hay không?
Các thí nghiệm trước đây đã chỉ ra các chất lỏng nhớt có thể bay lơ lửng trong một bình rung có tần số phù hợp. Đó là bởi vì các dao động theo chiều thẳng đứng của không khí ngăn chặn việc hình thành giọt nhỏ xuống. Khi chất lỏng không thể tạo giọt, nó sẽ không thể rơi xuống, do toàn bộ lớp không khí dưới bình đã bị bẫy lại, tạo ra một áp suất đẩy ngược nó lên trên.
Nhưng Emmanuel Fort thực ra không hề biết đến những thí nghiệm đó. Làm việc trong một phòng thí nghiệm quang học và hình ảnh, ông và các đồng nghiệp của mình chỉ muốn lặp lại thí nghiệm của Pyotr Kapitsa nhưng là trong môi trường chất lỏng.
Điều đó có nghĩa là ông ấy sẽ đổ đầy bình thủy tinh với chất lỏng glycerol, và cố gắng rung glycerol để khiến một con lắc lơ lửng bên trong môi trường đó không chìm xuống. Thí nghiệm được thực hiện thành công, nhưng Emmanuel Fort sau đó đã nảy ra một ý.
Ông ấy bơm không khí vào phía dưới của bình rung và quan sát thấy bây giờ cả chất lỏng cũng bị nâng lên lơ lửng trong không khí. Và nếu điều này xảy ra, Emmanuel Fort tự hỏi liệu một vật có thể nổi ngược trên lớp chất lỏng này không?
Để kiểm tra, Emmanuel Fort đã thả vào bên trong một quả bóng và một mô hình thuyền nặng khoảng 6 gram. Kết quả cho thấy chúng đều có thể nổi ngược trên bề mặt phía dưới của chất lỏng đang lơ lửng.
“Đó là điều hoàn toàn bất ngờ“, Emmanuel Fort nói. Và để giải thích cho hiện tượng này, ông và nhóm nghiên cứu của mình phải xây dựng một mô hình toán với các lực vật lý tác động lên con thuyền trong trạng thái này.
Một lần nữa, các số liệu từ mô hình toán cho thấy Emmanuel Fort không phải đang mơ. Một chiếc thuyền như vậy hoàn toàn có thể nổi ngược trên một bề mặt chất lỏng lơ lửng mà không phá vỡ bất kỳ định luật vật lý nào, chỉ cần nó đạt tới các thông số toán học hợp lý như độ rung, độ nhớt của chất lỏng, trọng lượng con thuyền, điểm chìm cân bằng của nó…
Một thí nghiệm phản trực giác nhưng không hề phản khoa học.
Hơn thế nữa, Emmanuel Fort nhận thấy “thế giới đảo ngược” này khá tương đồng với thế giới phía trên, nơi có một con thuyền khác cũng đang nổi trên bề mặt chất lỏng. Cụ thể, con thuyền nổi ngược cũng đạt được tới một điểm cân bằng, để khi nó bị đẩy đi hoặc nhấn xuống, nó vẫn nổi về được vị trí ban đầu.
Trong bài báo trên Nature, Emmanuel Fort gọi đó là một “điểm cân bằng hoàn hảo“. Nhưng rất tiếc, ông cho biết điểm cân bằng này chưa thể đạt được trong môi trường chất lỏng có độ nhớt thấp như nước.
Vì vậy, trừ khi bạn cảm thấy hạnh phúc khi ngâm mình trong một bể bơi ngập đầy chất nhớt như nước rửa tay khô, ước mơ có thể được lướt sóng trên một mặt biển lộn ngược trên bầu trời có vẻ vẫn chỉ tồn tại trong thế giới Inception của Christopher Nolan mà thôi.
Tin mới nhất
Bí ẩn hiện tượng ‘hoa sét’ xuất hiện trên cơ thể sau khi bị sét đánh trúng
20:39:21 13/09/2020
Một vài trường hợp may mắn sống sót sau khi bị sét đánh trúng, trên cơ thể bỗng xuất hiện những vệt đỏ hoa sét chạy dài trông như hình cây dương xỉ, lông chim hoặc nhánh cây tua tủa.
Chiến binh Sparta được huấn luyện khắc nghiệt thế nào?
20:37:28 13/09/2020
Chiến binh Sparta nổi tiếng thiện chiến, dũng mãnh và không bao giờ đầu hàng quân địch. Ngay từ khi sinh ra, các bé trai Sparta bắt đầu quá trình huấn luyện khắc nghiệt đầy máu và nước mắt.
Phát hiện xác ướp gấu hang khổng lồ trong băng vĩnh cửu
20:31:37 13/09/2020
Các nhà khoa học Nga đã phát hiện xác chết được bảo quản hoàn hảo của hai con gấu hang động khổng lồ, loài vật từng sống ở lục địa Á – Âu từ 300.000 đến 15.000 năm trước đây.
Bầy cá voi lưng gù bơi lạc vào sông cá sấu
20:06:57 13/09/2020
Ba con cá voi lưng gù rẽ nhầm hướng trên đường tới Nam Cực và lạc tới con sông đầy cá sấu thuộc bang Northern Territory.
Trung Quốc phát triển robot nghiên cứu hai hố va chạm
16:29:14 13/09/2020
Camera quan sát toàn cảnh, máy quang phổ hình ảnh hồng ngoại, máy dò nguyên tử trung tính trên robot Yutu-2 sẽ được kích hoạt triển khai nghiên cứu trong tháng 9.
Kỷ nhân sinh Anthropocene và những vết sẹo con người rạch vào Đất Mẹ
15:53:18 13/09/2020
Cuộc cách mạng kỹ thuật đã biến tất cả chúng ta thành những con virus. Chúng ta tiêu thụ tất cả các sinh vật sống và làm suy giảm sự đa dạng sinh học trên Trái Đất.
Loài kỳ nhông mù kỳ lạ, mất 10 năm để ăn một bữa ăn, 12 năm để giao phối nhưng có thể sống cả thế kỷ
15:47:50 13/09/2020
Olm hay proteus (Proteus anguinus) là một loài kỳ nhông dưới nước trong họ Proteidae chính là sinh vật kỳ lạ khiến các nhà nghiên cứu đi từ ngạc nhiên này đến ngạc nhiên khác.
Cứu các rạn san hô bằng gạch in 3D
15:35:29 13/09/2020
Các nhà hải dương học tại Đại học Hồng Công đã phát triển những viên gạch được in 3D bằng đất sét và sau đó được nung trong lò nung ở nhiệt độ 1.125oC thành đất nung nhằm tạo ra các rạn san hô nhân tạo ở Công viên biển Hoi Ha Wan.
NASA tìm công ty hợp tác khai thác Mặt Trăng
15:32:19 13/09/2020
Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cho biết đang tìm kiếm đối tác phối hợp thu thập đá và bụi từ trên bề mặt Mặt Trăng đem về Trái Đất.
Bí ẩn bộ hài cốt 400 tuổi chôn trong tư thế úp mặt
15:21:00 13/09/2020
Trong những năm qua, các chuyên gia cố gắng giải mã bí ẩn về bộ hài cốt 400 tuổi chôn trong tư thế úp mặt xuống đất. Cuối cùng, các nhà khoa học tìm ra lời giải vì sao người xưa chôn cất theo cách đặc biệt như vậy.
Phát hiện hành tinh ‘đắt giá’ nhất vũ trụ, làm bằng… kim cương
15:19:41 13/09/2020
Nghiên cứu mới của Mỹ đã chứng minh sự tồn tại của một dạng hành tinh khó tin, quay quanh các ngôi sao có tỉ lệ carbon/oxy cao hơn nhiều so với Mặt Trời.
Lâm vào cảnh túng thiếu sau tai nạn, người đàn ông khuyết tật chớp mắt đã trở thành triệu phú trong một lần xem TV nhờ tấm chăn của mình
15:14:03 13/09/2020
Trong một lần tình cờ xem TV, người đàn ông này đã phát hiện tấm chăn mà ông dùng bấy lâu là món đồ vô cùng đáng giá.
Cảnh sát mở cửa nhà anh em lập dị phát hiện sự thật khủng khiếp
15:09:38 13/09/2020
Hai anh em Homer và Langley Collyer sống trong một căn nhà cũ ở New York, Mỹ những năm 1900. Họ có sở thích kỳ quặc là thu thập các món đồ cũ như bàn ghế, giấy báo… và bị vùi chết trong đống đồ khổng lồ này.
Kỳ lạ cách gắn ‘camera hành trình’ lên động vật hoang dã
15:03:03 13/09/2020
Có nhiều cách để ngụy trang, gắn camera lên cơ thể động vật hoang dã. Đây là những cách mà các chuyên gia ở National Geographic đã làm cách đây nhiều năm để ghi hình, quay phim tài liệu về chúng.
Nỗ lực bảo tồn đã ngăn chặn hàng chục loài khỏi nguy cơ tuyệt chủng
14:58:46 13/09/2020
Trong nghiên cứu do Đại học Newcastle và BirdLife International dẫn đầu, nhóm các nhà khoa học ước tính, có tới 50 loài chim và 23 loài động vật có vú đã biến mất kể từ năm 1993 nếu không có nỗ lực bảo tồn.
Trẻ đào vàng: Sự hồn nhiên bị đánh mất trong lòng đất
14:55:12 13/09/2020
Khoảng 20.000 trẻ em đang làm việc tại các mỏ vàng lậu ở Burkina Faso. Các em phải đối mặt với nhiều hiểm nguy: 1/4 số trẻ em đào vàng gặp tai nạn lao động, trong đó nhiều em bị sang chấn tâm lý.
Sự nghiệp huy hoàng của ‘cha đẻ’ Bệnh viện Việt Đức
14:54:01 13/09/2020
Sự ra đời của Bệnh viện Việt Đức ở Hà Nội gắn liền với đề xuất của nhà bác học Alexandre Yersin về một bệnh viện thay thế cho Bệnh viện thực hành của Trường Y Đông Dương cách đây hơn 100 năm…
Chiêm ngưỡng những viên kim cương ‘khủng’ giá hàng chục triệu USD
14:48:47 13/09/2020
Với kích thước hàng trăm carat, những viên kim cương khổng lồ này luôn thu hút giới nhà giàu dù giá lên tới hàng chục triệu USD.
Ăn ốc biển lạ, một người chết, hai người cấp cứu
14:43:05 13/09/2020
Sau khi hấp ăn số ốc còn lại, 3 người xuất hiện các triệu chứng: tê môi, tê tay, tê chân, chóng mặt, buồn nôn, đau đầu.
Trăn già 65 tuổi bất ngờ đẻ trứng dù không giao phối với con đực
07:36:57 13/09/2020
Sự việc thu hút sự chú ý đặc biệt của giới nghiên cứu đã xảy ra tại ngôi nhà bò sát của vườn thú Saint Louis.
Phát hiện pháo đài huyền thoại 3.200 năm tuổi ở Israel
07:30:07 13/09/2020
Các nhà khảo cổ học vừa tuyên bố đã phát hiện ra tàn tích của một pháo đài do người Ai Cập cổ đại và người Canaan xây dựng vào giữa thế kỷ XII trước Công nguyên.
Sư tử biển đực bắt cóc con non để trút giận
17:09:34 12/09/2020
Do không thể tranh giành bạn tình với con đực lớn hơn, sư tử biển ngoạm một con non gần đó và quăng cật lực.
Ảnh chụp từ Hubble tiết lộ khía cạnh mới của vật chất tối
16:58:50 12/09/2020
Các nhà thiên văn học phát hiện vật chất tối bẻ cong ánh sáng của các thiên hà, khiến chúng bị biến dạng khi quan sát bằng kính viễn vọng.
Nguyên nhân những cơn bão khổng lồ tụ tập trên sao Mộc
16:53:06 12/09/2020
Các nhà khoa học lúng túng khi những cơn bão quanh hai cực sao Mộc không tan ra hay hợp nhất mà giữ ổn định qua thời gian dài.
Người đàn ông dùng 2.000 mét vuông đất nuôi hàng trăm con chim hoang dã
16:03:10 12/09/2020
Người đàn ông Coimbatore, Ấn Độ đã hào phòng sử dụng khu vườn rộng khoảng 2.000 mét vuông của gia đình để biến thành nhà của hàng trăm con chim hoang dã.
Giải mã tập tục truyền thống ‘dị’ nhất của các bộ nổi tiếng TG
15:59:32 12/09/2020
Một số bộ tộc trên thế giới có những tập tục truyền thống vô cùng độc đáo, thậm chí có phần dị. Họ thực hiện những tục lệ này vì những lý do riêng và không sợ đau đớn.
Hành tinh đáng sợ nhất hệ Mặt Trời kết liễu sự sống trong vài giây
14:28:11 12/09/2020
Vệ tinh IO của sao Mộc được coi là hỏa ngục của hệ Mặt Trời với những dòng nham thạch sôi sục và núi lửa khổng lồ, trong khi axit trên sao Thủy có thể hủy hoại bạn trước cả khi đặt chân được lên bề mặt hành tinh này.
1001 thắc mắc: Phích nước kín bưng sao có âm thanh o o?
13:13:55 12/09/2020
Ghé sát tai vào phích nước rỗng, bạn sẽ thấy âm thanh o o như tiếng gió lùa.
Tàn tích của bộ tộc thần bí từng định cư trên đỉnh núi lửa
13:10:53 12/09/2020
Từ cuộc khai quật mới đây trên đỉnh núi lửa đã tắt Arthurs Seat (Anh), các nhà khảo cổ đã phát hiện những tàn tích chứng minh sự tồn tại của một bộ tộc thần bí từng định cư ở đây từ 3.000 năm trước.
Huyền thoại ma cà rồng – Ma Cà Rồng có thật sự tồn tại?
09:45:46 12/09/2020
Arnold Paole – Ma cà rồng khét tiếng nhất ở Châu Âu thế kỷ 18. Arnold Paole đã hồi sinh sau khi chết, tấn công và biến nhiều người thành ma ca rồng hút máu tạo ra con ác mộng kinh hoàng khắp châu Âu.
Bí ẩn về nhân vật tự sát được in trên lá bài K cơ
09:31:31 12/09/2020
Hẳn nhiều người trong chúng ta đã cầm đến hay chơi bộ bài Tây (hay tú lơ khơ) nhưng không phải ai cũng biết nhân vật thực sự ẩn đằng sau các quân bài J, Q, K – họ là ai. Cùng vén màn bí mật đằng sau những nhân vật có thật trong bộ bài v…
Những điều thú vị về loài động vật có xương sống nhỏ nhất thế giới
08:42:08 12/09/2020
Được phát hiện từ năm 2009, Paedophryne amanuensis là loài động vật có xương sống nhỏ nhất thế giới, với kích thước chỉ 7,7mm.
