Vì sao chỉ 1 gram phản vật chất có thể giúp con người du hành giữa các vì sao với tốc độ khó tin?

Nếu điều đó xảy ra trong đời chúng ta, tương lai chinh phục các vì sao sẽ không còn xa vời như tưởng tượng.

Phản vật chất, hay "người anh em đối lập" kỳ lạ của vật chất thông thường, sở hữu năng lượng khổng lồ – vượt xa mọi loại nhiên liệu từng được con người sử dụng. Theo nghiên cứu mới từ Đại học UAE, chỉ một gram phản vật chất – cụ thể là antihydrogen – có thể cung cấp năng lượng đủ để phóng 23 tàu con thoi.

So sánh rõ hơn, phản ứng của phản vật chất mang lại năng lượng cao gấp 10 tỷ lần so với phản ứng đốt cháy hydro-oxy trong động cơ tên lửa và gấp 300 lần so với các phản ứng nhiệt hạch diễn ra ở lõi Mặt Trời. Với lực đẩy ấn tượng đạt 20 triệu mét/giây, các nhà nghiên cứu cho rằng tên lửa phản vật chất không chỉ giúp thám hiểm Hệ Mặt Trời mà còn có thể hiện thực hóa giấc mơ vươn tới các ngôi sao lân cận trong một đời người.

Động cơ phản vật chất được kỳ vọng có thể rút ngắn hành trình trong Hệ Mặt Trời xuống chỉ còn vài ngày hoặc vài tuần. Tuy nhiên, giữa lý thuyết và thực tế là cả một khoảng cách lớn với nhiều thách thức kỹ thuật và kinh tế.

Một trong những trở ngại lớn nhất là phản vật chất sẽ ngay lập tức bị hủy diệt khi tiếp xúc với vật chất thông thường, đòi hỏi hệ thống lưu trữ cực kỳ tinh vi. Hiện nay, thành tựu tốt nhất là lưu giữ phản vật chất trong 16 phút tại CERN bằng các trường điện từ mạnh mẽ, nhưng điều này vẫn chưa đủ để ứng dụng vào thực tế.

Chi phí sản xuất phản vật chất cũng là một rào cản khổng lồ. CERN chỉ sản xuất được khoảng 10 nanogram mỗi năm, với chi phí lên tới hàng triệu đô la mỗi gram. Để tích trữ đủ nhiên liệu cho một tên lửa phản vật chất, cần có nguồn ngân sách "kích thước thiên hà" và công nghệ sản xuất tiên tiến hơn rất nhiều so với hiện tại.

Dù vậy, các nhà khoa học vẫn lạc quan rằng những thách thức này không phải là bất khả thi. Tiếp tục nghiên cứu và phát triển có thể giúp khắc phục những hạn chế trong việc lưu trữ và sản xuất phản vật chất. Nếu điều đó xảy ra trong đời chúng ta, tương lai chinh phục các vì sao sẽ không còn xa vời như tưởng tượng.