Interstellar (2014), bộ phim khoa học viễn tưởng đình đám do đạo diễn Christopher Nolan thực hiện, không chỉ thu hút người xem bởi cốt truyện cảm động và hình ảnh mãn nhãn, mà còn được đánh giá cao bởi cách thể hiện chính xác nhiều hiện tượng vật lý phức tạp. Với sự tư vấn khoa học từ nhà vật lý đoạt giải Nobel Kip Thorne, Interstellar trở thành một trong số hiếm tác phẩm điện ảnh tôn trọng các nguyên lý vật lý hiện đại. Dưới đây là bốn hiện tượng vật lý nổi bật được thể hiện trong phim.
1. Giãn thời gian do trường hấp dẫn – Hệ quả từ thuyết tương đối tổng quát
Một trong những cảnh ấn tượng nhất trong Interstellar là khi phi hành đoàn hạ cánh xuống hành tinh Miller, quay quanh lỗ đen Gargantua. Trên hành tinh này, mỗi giờ trôi qua tương đương với 7 năm trên Trái Đất. Đây là biểu hiện của giãn thời gian hấp dẫn – một hiệu ứng được tiên đoán bởi thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein.
Theo thuyết này, trường hấp dẫn mạnh làm cong không-thời gian và ảnh hưởng đến tốc độ trôi của thời gian. Càng gần một thiên thể có trọng lực lớn (như lỗ đen), thời gian sẽ trôi chậm hơn so với các vùng ở xa. Hiện tượng này đã được xác nhận qua các thí nghiệm và ứng dụng thực tế như hệ thống GPS, nhưng Interstellar là một trong số ít phim đưa nó lên màn ảnh một cách trung thực và có tính toán vật lý rõ ràng.
2. Lỗ đen Gargantua và hiện tượng thấu kính hấp dẫn
Lỗ đen Gargantua trong phim được thiết kế dựa trên các mô hình vật lý chính xác do Kip Thorne cung cấp. Một điểm đặc biệt của nó là hình ảnh ánh sáng bị uốn cong xung quanh – hiện tượng được gọi là thấu kính hấp dẫn.
Trong môi trường có trường hấp dẫn cực mạnh, ánh sáng từ các ngôi sao phía sau lỗ đen bị bẻ cong khi đi qua vùng không-thời gian bị uốn cong, tạo nên hình ảnh xoắn ốc đặc trưng mà ta thấy trong phim. Hiện tượng này đã được quan sát thực tế bởi các kính thiên văn và là công cụ quan trọng trong ngành vật lý thiên văn hiện đại để nghiên cứu các vật thể ở xa.
3. Lỗ sâu (Wormhole) – Cánh cửa ngắn trong không-thời gian
Trong Interstellar, con người sử dụng một lỗ sâu (wormhole) gần Sao Thổ để đi đến một dải ngân hà xa xôi trong thời gian ngắn. Lỗ sâu là một khái niệm lý thuyết được tiên đoán từ các phương trình trong thuyết tương đối tổng quát, trong đó không-thời gian có thể được “uốn cong” sao cho hai điểm cách xa nhau được nối lại bằng một “đường hầm”.
Tuy chưa có bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh sự tồn tại của lỗ sâu, chúng vẫn là chủ đề nghiên cứu lý thuyết hấp dẫn trong vật lý hiện đại, đặc biệt trong lĩnh vực vũ trụ học và cơ học lượng tử.
4. Chiều không gian thứ 5 và Tesseract – Khoa học giả tưởng dựa trên lý thuyết dây
Ở đoạn cuối phim, nhân vật Cooper bước vào một không gian kỳ lạ gọi là Tesseract, nơi anh có thể quan sát và tương tác với các điểm khác nhau trong dòng thời gian của con gái mình. Tesseract trong phim được mô phỏng như một siêu cấu trúc 5 chiều, nơi thời gian trở thành một chiều không gian có thể “điều hướng” được.
Dù đây là phần mang nhiều yếu tố giả tưởng, nhưng vẫn có cơ sở từ lý thuyết dây – lý thuyết vật lý hiện đại cho rằng vũ trụ có thể có nhiều hơn 4 chiều (3 chiều không gian và 1 chiều thời gian) mà chúng ta không thể cảm nhận được. Các chiều bổ sung này có thể giải thích các lực cơ bản trong tự nhiên và là một trong những hướng đi quan trọng để thống nhất thuyết tương đối và cơ học lượng tử.
Interstellar là minh chứng rõ ràng cho thấy điện ảnh và khoa học có thể kết hợp hài hòa để mang đến một trải nghiệm không chỉ mãn nhãn mà còn mang tính giáo dục cao. Với sự hỗ trợ của các nguyên lý vật lý hiện đại và cách trình bày trực quan, bộ phim đã giúp khán giả phổ thông tiếp cận được những khái niệm phức tạp như giãn thời gian, thấu kính hấp dẫn hay không-thời gian đa chiều – những ý tưởng vốn dĩ chỉ tồn tại trong sách vở chuyên ngành.
Xem thêm các bài viết thú vị khác Tại đây!
