Nhiều câu chuyện khoa học viễn tưởng sẽ thành hiện thực?

Tán xạ sóng đột phá tạo “áo tàng hình”

Sự phát triển này giúp cải thiện đáng kể khả năng thiết kế siêu vật liệu nhanh chóng - vật liệu nhân tạo thú vị được sử dụng để khuếch đại, chặn hoặc làm chệch hướng sóng. Nhóm nhà nghiên cứu giải quyết thách thức trong việc mô phỏng nhanh chóng nhiều quá trình tán xạ trong siêu vật liệu. Họ phát triển một công thức chung của vấn đề tán xạ nhiều có thể mô tả đơn giản và dễ dàng những cấu trúc siêu vật liệu điển hình trong khi tạo điều kiện triển khai hiệu quả phương pháp tự nhất quán dựa trên đa cực.

Theo nghiên cứu, công thức của chúng được triển khai trong phần mềm TMATSOLVER, cung cấp công cụ cho nhóm nhà nghiên cứu làm việc trên siêu vật liệu cho phép tạo nguyên mẫu thiết kế siêu vật liệu hoặc xác nhận các phương pháp số một cách nhanh chóng và dễ dàng. Nghiên cứu chứng minh việc sử dụng TMATSOLVER - một công cụ dựa trên đa cực mô phỏng mọi tương tác giữa sóng và hạt có nhiều hình dạng và tính chất khác nhau.

Công cụ TMATSOLVER sẽ có ứng dụng rộng rãi trong việc đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và phát triển siêu vật liệu được thiết kế để kiểm soát sóng chính xác.

Được công bố trên tạp chí Proceedings of the Royal Society A, nghiên cứu khẳng định phần mềm TMATSOLVER giúp mô phỏng khá dễ dàng sự sắp xếp của hàng trăm vật phân tán, ngay cả khi chúng có hình dạng phức tạp. Phần mềm sử dụng ma trận chuyển tiếp (T-matrix) - một lưới những con số mô tả đầy đủ cách một vật thể nhất định phân tán sóng. Tiến sĩ Stuart Hawkins, khoa Toán học và Thống kê của Đại học Macquarie và tác giả chính của nghiên cứu, tuyên bố ma trận T đã được sử dụng từ những năm 1960, nhưng nhóm nhà nghiên cứu đã có bước tiến lớn trong việc tính toán chính xác ma trận T cho các hạt lớn hơn nhiều so với bước sóng và có hình dạng phức tạp.

Hawkins cho biết thêm: “Sử dụng TMATSOLVER, chúng tôi có thể mô hình hóa cấu hình của những hạt mà trước đây không thể giải quyết được”. Khả năng của phần mềm đã được chứng minh thông qua 4 bài toán ví dụ trong thiết kế siêu vật liệu. Những bài toán này bao gồm các mảng hạt dị hướng, hạt vuông có độ tương phản cao và cấu trúc tuần hoàn có thể điều chỉnh làm chậm sóng.

Theo nhóm nhà nghiên cứu, siêu vật liệu được thiết kế có mọi đặc tính độc đáo không có trong tự nhiên - cho phép chúng tương tác với sóng điện từ, sóng âm hoặc các sóng khác bằng cách kiểm soát kích thước, hình dạng và sự sắp xếp của cấu trúc nano của chúng. Những ví dụ bao gồm siêu thấu kính quan sát vật thể ở quy mô phân tử - áo choàng tàng hình, khúc xạ mọi ánh sáng khả kiến - và khả năng hấp thụ sóng hoàn hảo để thu năng lượng hoặc giảm nhiễu”. Nhóm nhà nghiên cứu tuyên bố những phát hiện từ quá trình nghiên cứu và phát triển công cụ TMATSOLVER này sẽ có ứng dụng rộng rãi trong việc đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và phát triển trên thị trường siêu vật liệu toàn cầu đang phát triển, có thể được thiết kế để kiểm soát sóng chính xác.

Tiến sĩ Hawkins tuyên bố nghiên cứu chỉ ra rằng phần mềm tính toán ma trận T cho rất nhiều loại hạt, bằng cách sử dụng những kỹ thuật phù hợp nhất cho từng loại hạt. Hawkins tin rằng điều này sẽ cho phép tạo mẫu nhanh và xác nhận thiết kế siêu vật liệu mới. Giáo sư Lucy Marshall, trưởng khoa Khoa học và Kỹ thuật Đại học Macquarie, bình luận: “Phần mềm có thể đẩy nhanh những đột phá mới. Nghiên cứu đại diện cho bước tiến lớn trong khả năng thiết kế và mô phỏng siêu vật liệu phức tạp của chúng tôi. Nghiên cứu là ví dụ điển hình về cách các phương pháp tính toán sáng tạo có thể thúc đẩy sự tiến bộ trong khoa học và kỹ thuật vật liệu”.

Mô phỏng một loại sóng âm, gọi là Rayleigh-Bloch.

Giao tiếp trong giấc mơ

Lần đầu tiên, hai người đã giao tiếp thành công trong giấc mơ của họ. Cột mốc lịch sử này được một nhóm nhà nghiên cứu tại REMspace Inc - một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại California (Mỹ) - đạt được. Nghiên cứu chứng minh giấc mơ sáng suốt mở ra những chiều hướng mới trong giao tiếp và tiềm năng của con người. Hai cá nhân đã thành công trong việc tạo ra giấc mơ sáng suốt và trao đổi một thông điệp đơn giản bằng thiết bị được thiết kế đặc biệt. Giấc mơ sáng suốt là hiện tượng khi một người biết mình đang mơ trong khi vẫn đang trong trạng thái mơ. Giấc ngủ REM có thể là bước tiến đột phá tiếp theo. Đạt được trong giấc ngủ REM, giấc mơ sáng suốt là một hiện tượng có thể có nhiều ứng dụng tiềm năng - từ giải quyết những vấn đề sinh lý đến học loạt kỹ năng mới.

Trong khi ngủ, não bộ cần trải qua 4 giai đoạn khác nhau. Một trong những giai đoạn này là giấc ngủ chuyển động mắt nhanh (hay còn gọi là REM - Rapid Eye Movement) xen kẽ các giai đoạn của giấc ngủ NREM (Non- Rapid Eye Movement) - giấc ngủ không chuyển động mắt nhanh. Trong giai đoạn này, mắt sẽ di chuyển nhanh chóng theo nhiều hướng khác nhau. Thông thường, chúng ta bước vào giấc ngủ REM trong vòng 90 phút đầu tiên sau khi chìm vào giấc ngủ. Hầu hết các giấc mơ đều xảy ra trong giai đoạn này. Đây chính là lúc mà não hoạt động mạnh để từ đó tạo ra nhiều hình ảnh kỳ lạ.

Công ty đặt mục tiêu giấc ngủ REM sẽ là bước tiến đột phá tiếp theo sau trí tuệ nhân tạo (AI), sẵn sàng cách mạng hóa nền văn minh. Niềm tin này thúc đẩy phát triển những công nghệ và dịch vụ tiên tiến, hướng đến mục tiêu trở thành người tiên phong trên hành trình này. Công ty khẳng định giấc ngủ REM cho phép mọi người đắm mình vào một thực tế phát triển đầy đủ - nơi họ có thể nhìn, nghe, chạm, ngửi, nếm, trải nghiệm khoái cảm và đau đớn, thậm chí thay đổi cơ thể và giới tính của họ. Không giống như thực tế vật lý, giấc ngủ REM không có giới hạn và quy tắc. Liệu hai người tham gia có thể trao đổi “cuộc trò chuyện” đầu tiên trong giấc mơ?

Trong một thí nghiệm gần đây vào ngày 24/9/2024, những người tham gia đang ngủ tại nhà của họ khi sóng não và dữ liệu đa ký giấc ngủ khác của họ được theo dõi từ xa bởi một thiết bị được phát triển đặc biệt. Khi máy chủ phát hiện ra rằng người tham gia đầu tiên bước vào giấc mơ sáng suốt, nó đã tạo ra một từ ngẫu nhiên và gửi cho anh ta qua tai nghe. Người tham gia đã lặp lại từ đó trong giấc mơ của mình, với phản hồi của anh ta được ghi lại và lưu trữ trên máy chủ. Những người tham gia tiếp theo bước vào giấc mơ sáng suốt 8 phút sau đó và nhận được tin nhắn lưu trữ từ người tham gia đầu tiên và xác nhận điều đó sau khi thức dậy, đánh dấu lần đầu tiên “cuộc trò chuyện” được trao đổi trong giấc mơ.

Tiến sĩ Stuart Hawkins, Khoa Toán học và Thống kê, Đại học Macquarie và là tác giả chính của nghiên cứu.

Thí nghiệm đột phá này đạt được thành công một khái niệm gần giống như trong bộ phim khoa học viễn tưởng “Inception” (tạm dịch: “Kẻ đánh cắp giấc mơ”). Nhân vật chính của phim là Dom Cobb (Leonardo DiCaprio thủ vai) một đạo chích khét tiếng có khả năng xâm nhập vào cõi vô thức của người khác thông qua giấc mơ và đánh cắp những bí mật sâu kín của người đó. Nhưng rồi số phận đẩy anh ta thành tội phạm bị truy đuổi quyết liệt, phải chạy trốn khắp hang cùng ngõ hẻm… Cuối cùng anh ta buộc phải chấp nhận đề nghị của Saito - xâm nhập vào tiềm thức của người thừa kế tập đoàn năng lượng của Maurice Fischer, đối thủ của Saito để đổi lại Cobb có thể trở về Mỹ đoàn tụ với gia đình khi được xóa bỏ cáo buộc giết vợ.

Công ty tuyên bố ngoài ra còn có hai người khác có thể giao tiếp với máy chủ thông qua giấc mơ của họ. Giao tiếp thành công đạt được sau gần 5 năm nghiên cứu và phát triển công nghệ nghiêm ngặt. Sau lần giao tiếp đầu tiên, nhóm nhà nghiên cứu đang nỗ lực cải thiện công nghệ của họ, đạt được kết quả tốt hơn với mỗi lần thử mới. Liệu con người có thể giao tiếp thời gian thực trong giấc mơ sáng suốt? Công ty REMspace cũng đang nỗ lực để đạt được giao tiếp thời gian thực trong giấc mơ sáng suốt. Tuy nhiên, điều này có thể phức tạp nhưng công ty lạc quan sẽ đạt được điều này trong vài tháng.

Michael Raduga, nhà sáng lập kiêm giám đốc điều hành REMspace.

Michael Raduga, nhà sáng lập kiêm giám đốc điều hành REMspace, bình luận: “Hôm qua, giao tiếp trong mơ có vẻ như là khoa học viễn tưởng. Ngày mai, nó sẽ trở nên phổ biến đến mức chúng ta không thể tưởng tượng được cuộc sống của mình nếu không có công nghệ này”. Raduga nhấn mạnh rằng điều này mở ra cánh cửa cho vô số ứng dụng thương mại, định hình lại cách chúng ta suy nghĩ về giao tiếp và tương tác trong thế giới giấc mơ. “Đó là lý do tại sao chúng tôi tin rằng giấc ngủ REM và các hiện tượng liên quan, như giấc mơ sáng suốt, sẽ trở thành ngành công nghiệp lớn tiếp theo sau AI”.

Bộ phim khoa học viễn tưởng “Inception”.

Đến năm 2025, công ty sẽ phát hành LucidMe PRO - thiết bị đầu tiên trên thế giới kết hợp các chức năng của LucidMe với máy đo đa ký giấc ngủ. Thiết bị này sẽ giúp theo dõi EEG (điện não đồ), EOG (điện quang mắt - kiểm tra mức độ hoạt động của các dòng điện trong toàn bộ mắt. Công cụ này được thực hiện để kiểm tra một số vấn đề về mắt và võng mạc) và EMG (đo điện cơ - đo hoạt động điện của cơ và các dây thần kinh chi phối cơ, nhằm phát hiện, xác định vị trí và mức độ của bệnh gây tổn thương dây thần kinh và cơ bị ảnh hưởng) thông qua ứng dụng di động và xem chính xác tất cả các giai đoạn ngủ.

Trang Thuần (Tổng hợp)