Dune: Nếu có một hành tinh cát Arrakis tồn tại thật ngoài vũ trụ, con người có thể sống được trên đó hay không?
Pháp luật Bạn đọc | 31/10/2021 02:15 PM
Các thành phố nên được xây dựng ở xích đạo thay vì hai cực, vì khu vực này mới có nhiệt độ ổn định và hỗ trợ sự sống cho con người.
Vậy là tác phẩm sử thi khoa học viễn tưởng Dune của Frank Herbert, một lần nữa, đã lại được chuyển thể thành phim. Trên màn ảnh rộng lần này, chúng ta đã thấy được một bối cảnh sa mạc của hành tinh Arrakis chân thực và sinh động hơn rất nhiều nếu so với Dune năm 1984.
Trong Dune (2021), đạo diễn Denis Villeneuve đã hình ảnh hóa xuất sắc một thế giới vô cùng chi tiết và sống động từng được miêu tả trong tác phẩm gốc của Frank Herbert. Đến nỗi, thoạt nhìn chúng ta có thể tưởng rằng bản thân mình đang đắm chìm thực sự vào đó.
Tuy nhiên, nếu có một thế giới như Arrakis tồn tại thực trong vũ trụ - không phải giả tưởng, nó sẽ trông như thế nào? Liệu con người chúng ta có thực sự sống sót được trên Arrakis hay không?
Michael Farnsworth đến từ Đại học Sheffield, Sebastian Steinig và Alex Farnsworth đến từ Đại học Bristol, ba nhà nghiên cứu có chuyên môn trong lĩnh vực mô hình hóa khí hậu đã quyết định trả lời hai câu hỏi này bằng cách tái tạo lại khí hậu hành tinh Arrakis trên một mô hình máy tính.
"Chúng tôi muốn biết liệu vật lý và môi trường của một thế giới như vậy có thể cùng tồn tại trong một mô hình khí hậu thực tế hay không", họ viết. Và dưới đây là kết quả chạy các thuật toán của bộ ba:
Nếu truy cập vào trang web Climate Archive , bạn thậm chí còn có thể phóng to các khu vực của mô hình này, lựa chọn quan sát từng yếu tố cụ thể như nhiệt độ, tốc độ gió và độ ẩm theo từng tháng trong năm.
Bộ ba nhà khoa học cho biết sau khi hoàn thành được mô hình khí hậu của Arrakis, họ đã rất vui khi xác nhận được tưởng tượng của Frank Herbert. "Phần lớn hành tinh Arrakis thực sự sẽ có thể hỗ trợ sự sống, mặc dù nó không hiếu khách cho lắm", họ viết.
Làm thế nào để xây dựng một thế giới giả tưởng như Arrakis?
Để bắt đầu, Michael, Sebastian và Alex đã sử dụng một mô hình khí hậu, hay nói cách khác là các phần mềm chứa thuật toán vốn thường được ngành khí tượng học dùng để dự báo thời tiết trên Trái Đất.
Mô hình này đã được nạp sẵn nhiều trường dữ liệu, từ các quy luật vật lý cơ bản đến các thông số chi tiết như cường độ ánh nắng Mặt Trời, cấu trúc khí quyển hoặc chiều cao, hình dạng các ngọn núi trong từng khu vực.
Nhiệm vụ của bộ ba cứu lúc này chỉ là thay thế các thông số đó theo mô tả địa hình, quỹ đạo và các thông số khác của hành tinh Arrakis mà họ tìm thấy trong Dune, cũng như cuốn Bách khoa toàn thư về Dune bán kèm tiểu thuyết này.
Ví dụ, một thông số quan trọng là nồng độ ozone trong khí quyển. Chỉ số ở Trái Đất chỉ là khoảng 0,000001%. Tuy nhiên ở trên Arrakis, con số này lên tới 0,5%. Ozone rất quan trọng vì nó có hiệu quả làm ấm bầu khí quyển cao hơn khoảng 65 lần so với CO₂ trong khoảng thời gian 20 năm.
Lượng CO2 trong khí quyển của hành tinh Arrakis thì thấp hơn Trái Đất một chút, con số là 350 ppm (phần triệu) so với 417 ppm trên hành tinh của chúng ta.
Bản đồ cao độ của hành tinh Arrakis, theo mô tả trong sách của Dune.
"Chúng tôi quyết định giữ nguyên các quy luật vật lý cơ bản chi phối thời tiết và khí hậu [của hành tinh Arrakis] giống như ở đây, trên Trái Đất. Vậy nên nếu mô hình của chúng tôi cho ra kết quả là một cái gì đó hoàn toàn kỳ lạ và khác thường, thì điều này có thể cho thấy những định luật đó khác với Arrakis, hoặc những gì mà Frank Herbert hình dung về Arrakis chỉ hoàn toàn là phóng tác dựa trên tưởng tượng của ông ấy", Michael, Sebastian và Alex viết.
Phần còn lại chỉ là ngồi xuống, chờ đợi các thuật toán chạy xong và tạo ra một mô phỏng Arrakis trên máy tính. Bộ ba nhà khoa học cho biết với các mô hình phức tạp như thế này, máy tính của họ cần mất tới 3 tuần để cho ra kết quả.
"Chúng tôi cần một siêu máy tính khổng lồ để có thể xử lý hàng trăm nghìn phép tính cần thiết, nhằm cho ra mô phỏng của hành tinh Arrakis. Tuy nhiên, những gì chúng tôi nhận được sau đó rất đáng để chờ đợi", các tác giả viết.
Khí hậu của Arrakis về cơ bản là hợp lý
Trong Dune, Frank Herbert đã mô tả một hành tinh được nung nóng liên tục dưới ánh nắng mặt trời. Bạn cũng có thể thấy trên phim đó là một vùng đất hoang vắng chỉ có cát và đá. Mô hình của Michael, Sebastian và Alex sẽ cho thấy điều trùng hợp ngay từ cái nhìn đầu tiên.
Hành tinh Arrakis được mô phỏng máy tính dựng lại với màu vàng rực của cát, xen với núi đá và những con gió thổi rất mạnh trên bề mặt sa mạc.
Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở chỗ phân bố các điều kiện khí hậu trong mô hình này hơi khác so với nguyên tác mà Frank Herbert mô tả. Trong Dune, bạn có thể thấy khu vực thành phố Arrakeen và Carthag nằm ở gần cực của hành tinh Arrakis được cho là dịu mát và dễ sống hơn.
"Mô hình của chúng tôi lại kể một câu chuyện khác", Michael, Sebastian và Alex viết. "Trong mô phỏng hành tinh Arrakis của chúng tôi, những tháng nóng nhất ở vùng nhiệt đới của nó sẽ đẩy nhiệt độ lên khoảng 45°C, trong khi trong những tháng lạnh nhất cũng không giảm nhiệt xuống dưới ngưỡng 15°C".
"Tương tự như ở Trái đất, nhiệt độ khắc nghiệt nhất thực sự sẽ xảy ra ở các vùng vĩ độ trung bình và vùng cực. Ở đây, mùa hè có thể đẩy mặt cát nóng tới 70°C (như trong sách đã viết). Mùa đông cũng rất khắc nghiệt, nhiệt độ thấp tới -40°C ở các vĩ độ trung bình và xuống đến -75°C ở các cực".
Điều này nghe có vẻ phản trực quan, vì chúng ta đều nghĩ nếu giống với Trái Đất thì khu vực xích đạo phải nóng nhất vì nhận được nhiều lượng hơn từ Mặt Trời. Tuy nhiên, các tác giả giải thích ở trên Arrakis thì khác, hành tinh này có độ ẩm khí quyển cao hơn đáng kể so với Trái Đất.
Khi mây mù bao phủ dày đặc, nó có tác dụng làm ấm khí hậu vì hơi nước cũng chính là một loại khí nhà kính có thể bẫy nhiệt độ trong khí quyển. Ngoài ra, mây mù ở vùng nhiệt đới cũng như cả các vùng cực có thể thay đổi theo mùa giống như trên Trái Đất của chúng ta.
Trong Dune, tác giả mô tả trên Arrakis hoàn toàn không có mưa. Tuy nhiên, theo mô hình của Michael, Sebastian và Alex, hành tinh này vẫn có thể có mưa với lượng rất nhỏ. Những cơn mưa sẽ xảy ra ở các vùng thuộc vĩ độ cao vào mùa hè và mùa thu.
Mặc dù vậy, đúng là các cơn mưa này sẽ chỉ xảy ra ở trên vùng núi và cao nguyên. Sẽ không có giọt mưa nào chạm được xuống mặt cát ở vùng đồng bằng.
"Cuốn sách cũng đề cập đến sự tồn tại của các chỏm băng ở hai cực, ít nhất là ở Bắc bán cầu, và các tảng băng này đã tồn tại trong một thời gian dài. Nhưng đây là điểm mà cuốn sách tỏ ra khác biệt nhất so với mô hình của chúng tôi", bộ ba nhà nghiên cứu viết.
"Mô hình của chúng tôi cho thấy nhiệt độ mùa hè trên Arrakis sẽ làm tan chảy bất kỳ tảng băng nào có mặt ở vùng cực của nó và sẽ không có tuyết rơi để tạo lại cách chỏm băng vào mùa đông".
Nóng nhưng có thể hỗ trợ sự sống
Liệu con người có thể tồn tại trên một hành tinh sa mạc như vậy? Đầu tiên, chúng ta phải giả định rằng những người giống như con người trong sách và trên phim Dune có chung khả năng chịu nhiệt giống với chúng ta ngày nay, khi sống trên Trái Đất.
"Nếu đúng như vậy thì ngược lại với sách và phim, có vẻ như vùng nhiệt đới sẽ là khu vực dễ sinh sống nhất. Vì ở đó có ít độ ẩm nên nhiệt độ bầu ướt có thể hỗ trợ chúng ta sống sót", Michael, Sebastian và Alex viết.
Nhiệt độ hàng tháng trên Arrakis, theo mô hình hóa máy tính. Cả hai cực đều có mùa đông rất lạnh và mùa hè rất nóng, không giống trong sách.
Nhiệt độ bầu ướt là một chỉ số đo đạc khả năng hỗ trợ sinh tồn dựa trên nhiệt độ và độ ẩm. Nó có thể đo được đơn giản bằng cách quấn một miếng vải ẩm xung quanh nhiệt kế. Vượt quá một mức nhiệt độ bầu ướt nào đó, con người được cho là sẽ bị chết vì sốc nhiệt.
Trên Trái Đất, chỉ có một số khu vực trung đông và sa mạc có thể vượt qua ngưỡng nhiệt độ bầu ướt và không thể sinh sống được trong thời gian ngắn. Nhưng biến đổi khí hậu dường như đang kéo dài khoảng thời gian này và đặt nhiều cư dân ở đây vào nguy hiểm.
Trở lại với Arrakis, mô hình khí hậu của Michael, Sebastian và Alex đã chỉ ra khu vực vĩ độ trung bình của hành tinh này, nơi Frank Herbert mô tả các công dân của nó đang sinh sống thực ra lại là nơi nguy hiểm nhất.
"Ở vùng đất thấp, nhiệt độ trung bình hàng tháng ở đây thường trên 50-60 ° C, với nhiệt độ tối đa hàng ngày thậm chí còn cao hơn. Ở mức nhiệt này, con người sẽ tử vong", các nhà nghiên cứu viết.
Ngoài vùng nhiệt đới, Arrakis cũng trở nên rất lạnh vào mùa đông và cũng sẽ không thể ở được nếu không có công nghệ hỗ trợ. Các thành phố như Arrakeen và Carthag sẽ phải chịu cả căng thẳng nhiệt nóng lẫn căng thẳng nhiệt lạnh, giống như một phiên bản khắc nghiệt hơn của vùng Siberia trên Trái Đất.
Các bộ đồ Stillsuit sẽ giúp con người sinh tồn trên Arrakis.
Tuy nhiên, chúng ta biết rằng tất cả các sinh vật giống như con người trên Arrakis nếu muốn ra khỏi khu vực sinh tồn của mình đều phải mặc các bộ đồ bảo hộ (Stillsuit), được thiết kế để làm mát cơ thể họ và tái chế nước từ mồ hôi, nước tiểu và cả hơi thở để giúp họ sống sót.
Và điều quan trọng cần nhớ, tác giả Frank Herbert đã viết Dune và xây dựng lên các thế giới trong đó từ năm 1965. Đó là khoảng thời gian 2 năm trước khi Syukuro Manabe, một nhà khoa học vừa đoạt giải Nobel Vật lý xuất bản mô hình khí hậu đầu tiên của ông.
"Herbert cũng đã không có được hỗ trợ từ các siêu máy tính hiện đại, hay thậm chí bất cứ chiếc máy tính nào", bộ ba tác giả Michael, Sebastian và Alex viết. "Vì thế công bằng mà nói, thế giới mà ông ấy tạo ra vẫn cực kỳ có lý sau 6 thập kỷ".
Tham khảo Theconversation