Chuyển đến nội dung chính

Hóa lỏng hạt rắn: hiện tượng vật lý được dùng làm nền tảng cho Tress of the Emerald Sea

 Nhân bữa trước có nhắc đến Brando Sando và cái series Cosmere của ông anh, mình tự nhiên lại nhớ đến một cái clip khoa học thường thức thú vị thanh niên này từng thực hiện nhằm quảng bá cho một cuốn Cosmere mới xuất bản, đó là Tress of the Emerald Sea.


Như hôm qua mình đã nói sơ lược đấy, Cosmere không hẳn là một series, mà là cái vũ trụ chung nơi hàng loạt câu chuyện trong các series và tác phẩm lẻ của Sanderson cùng xảy ra. Việc đặt chung các tác phẩm vào một vũ trụ văn học như thế giúp Sanderson duy trì được một sự thống nhất và liên kết trong các quy luật nền tảng của chúng nó, song cũng vẫn có thể thoải mái sáng tạo và khai thác các ý tưởng thế giới mới mà không sợ đá ngược vào các tác phẩm trước. Và với Tress of the Emerald Sea, Sanderson đã xây dựng ra một cái thế giới độc đáo hẳn so với những tác phẩm Cosmere trước của mình, dựa trên một hiện tượng khoa học có thật: hóa lỏng hạt rắn.

Hẳn anh em ở đây chẳng ai lạ lẫm gì với những thứ dạng hạt như cát kiếc các kiểu rồi. Và anh em hẳn cũng biết là bất chấp cái sự rời rạc và dễ tách xẻ của cát, nếu ta dồn một lượng cát lớn lại thành một đống đủ dày, chúng nó sẽ ken chặt lại thành một khối rắn gần như ngang đất. Khi đứng lên trên đấy, bất chấp có nặng đến đâu, mọi người cùng lắm chỉ lún xuống đến tầm dăm chục phân là kịch kim. Nếu có xoay xở chôn mình sâu được xuống cát, mọi người cũng sẽ thấy nó ghì giữ người rất chặt, cực khó cựa quậy mà đào bản thân ra ngoài. Sẽ không có chuyện mọi người nhảy tòm được xuống một bồn cát lớn, xong quạt tay bơi đi bơi lại như thể nó là một bể nước đâu.

Tuy nhiên, nếu ta bơm khí vào trong cái bồn đấy, câu chuyện sẽ khác hẳn.

Nếu có ai chôn một cái máy bơm sâu xuống dưới đáy của một khối hạt rắn, xong cho thổi khí từ dưới lên trên, dòng khí tạo ra sẽ luồn lách giữa các khoảng trống của những hạt đấy. Nếu chỉnh cho máy thổi với vận tốc thấp, lực cản khí động học mà dòng khí tạo ra trên mỗi hạt (tức sức “kéo lên” của dòng khí) cũng sẽ thấp, không thể thắng được lực hấp dẫn, và khối hạt kia sẽ ở nguyên trạng thái như cũ. Nhưng khi tăng vận tốc thổi lên, khiến lực cản khí động học gia tăng, thì các hạt trong khối đấy sẽ bắt đầu dịch xa nhau ra, khiến cho cái khối đấy bắt đầu nở dần. Nếu tiếp tục tăng vận tốc thổi, khiến cho lực của dòng khí trở nên ngang bằng lực hấp dẫn, các hạt bên trong khối sẽ bắt đầu nằm “lơ lửng,” rất dễ dịch qua dịch lại. 

Một khi đã đạt đến cái điểm cân bằng đó rồi, cái khối rắn đấy sẽ hành xử gần như y chang một chất lỏng. Chúng nó sẽ dềnh ra để choán hết diện tích của vật chứa, tạo thành một mặt phẳng về cơ bản là vuông góc với phương trọng lực chứ không còn kiểu trập trùng non núi với các đụn và đống nữa. Bên cạnh đó, các vật thể đặt trên bề mặt hoặc nằm bên trong lòng của khối sẽ hoặc nổi “lềnh phềnh” lên, hoặc thụt tõm xuống bên dưới. Tỉ dụ, nếu trước lúc bật máy thổi, anh em có chôn mấy quả bóng bàn vào trong khối cát, thì sau khi bật máy lên, mấy quả bóng đấy sẽ trồi từ dưới lên trên; khi tìm cách ấn chúng nó xuống, mọi người sẽ thấy chúng nó cứ trượt trượt ra khỏi tay và lao ngược lên bề mặt, chẳng khác nào lúc anh em dìm chúng nó vào trong một chậu nước cả. Tương tự, nếu đang đứng trên cái bể cát đấy thì lúc máy thổi bật, mọi người sẽ thình lình chìm hẳn luôn xuống, và gần như có thể “bơi” trong cái khối kia, mặc dù sẽ vẫn thấy nó có phần hơi khó khăn hơn so với bơi trong nước.

Chính từ hiện tượng này, Brandon đã tạo dựng ra Lumar, bối cảnh chính của Tress of the Emerald Sea. Lumar là một hành tinh với kết cấu rất độc đáo: nó liên tục bị phủ kín trong một lớp hạt bào tử rơi từ trên các mặt trăng của nó xuống, tạo thành những sa mạc cát mênh mông. Đáng chú ý là những sa mạc này lại nằm đè lên các miệng phun hơi nhiệt, thành thử chúng nó về cơ bản có một cái máy bơm khí khổng lồ bên dưới. Điều này khiến cho các sa mạc của Lumar bị hóa lỏng, và người dân Lumar có thể dùng thuyền bè đi lại trên đấy y hệt như trên đại dương nước bình thường. Thỉnh thoảng, có một số miệng phun ngừng tạo khí, khiến cho một bộ phận của đại dương lại hóa rắn thành sa mạc như cũ, và tàu bè bỗng dưng “mắc cạn.” Khi đấy, người trên tàu sẽ có thể xuống đi lại trên “mặt nước” như thể nó là một sa mạc bình thường. Tuy nhiên, làm thế chưa chắc đã là một ý hay, vì nếu bỗng dưng cái miệng phun kia hoạt động trở lại, cả sa mạc sẽ một lần nữa hóa lỏng, và người đi trên đấy sẽ lập tức sụt “tõm” xuống và “chết đuối.”

Để kiểm nghiệm xem liệu cái ý tưởng đấy có thực sự khả thi không, Sanderson đã hợp tác với một Youtuber chuyên truyền bá khoa học là Mark Rober, và tạo ra cái clip thực nghiệm bên dưới. Trong clip đó, hai người bọn họ đã xây dựng một mô hình thu nhỏ của Lumar dưới dạng một bể cát, và đã thảy đủ thứ vật nặng như các quả bóng, các khối kim loại làm từ những chất liệu khác nhau, và các tấm ván để đại diện cho tàu, từ đấy quan sát xem một “đại dương” cát sẽ vận hành như thế nào, và liệu tàu bè có lướt đi được trên đó như kiểu trên mặt nước hay không.

Anh em nào muốn hình dung rõ hơn về cái hành tinh Lumar, hay chỉ đơn thuần muốn xem một cách trực quan hơn về cái hiện tượng hóa lỏng hạt rắn, thì có thể xem clip nhé.

***


Bài gốc được đăng trong group Hội thích truyện Sci Fi trên Facebook. Cùng ghé chơi group để thảo luận về bài viết hoặc đọc thêm các bài tương tự, bạn nhé.