Kính lúp có thể tập trung ánh sáng Mặt Trời và Mặt Trăng. Ảnh: Tijnlp/IFL Science
Thông thường người ta có thể dùng kính lúp để tập trung ánh sáng từ Mặt Trời và đốt cháy một vật thể nào đó. Mặt Trời cực kỳ nóng. Bề mặt ngôi sao này đạt khoảng 5.500 độ C. Dù sẽ cần một thấu kính lớn để tập trung ánh sáng trên Trái Đất đến nhiệt độ gần với con số đó, bạn có thể thu được đủ nhiệt để tạo ra lửa.
Tuy nhiên, Mặt Trăng mát hơn nhiều với nhiệt độ bề mặt tại xích đạo tối đa khoảng 121 độ C vào ban ngày. Giấy cháy ở mức nhiệt khoảng 250 độ C, nên việc đốt cháy giấy bằng ánh sáng Mặt Trăng là bất khả thi. Như vậy, người ta không thể tập trung ánh sáng Mặt Trăng để làm cho thứ gì đó nóng hơn 121 độ C. Mức nhiệt này quá thấp để đốt cháy hầu hết vật thể.
Một số ý kiến cho rằng thấu kính lớn hơn có thể tạo ra lửa với ánh sáng Mặt Trăng vì nó thu được nhiều ánh sáng hơn, hoặc tập trung ánh sáng vào một khu vực cực nhỏ. Tuy nhiên, điều này cũng không khả thi dù thấu kính thực sự khổng lồ.
Nhìn chung, không có cách nào để "xếp chồng" các tia sáng lên nhau. Điều này ngăn việc dồn ép nhiều ánh sáng hơn từ một hướng nhất định, đặt ra giới hạn về lượng ánh sáng có thể hướng từ một nguồn đến một mục tiêu nào đó. Việc đẩy dồn các tia sáng lại gần nhau để thu nhiều ánh sáng hơn, sau đó tập hợp nhiều chùm tia và hướng chúng vào mục tiêu từ các góc khác nhau cũng bất khả thi.
"Mọi hệ thống quang học đều tuân theo quy luật bảo toàn étendue. Theo đó, nếu có ánh sáng đi vào hệ thống từ nhiều góc khác nhau với 'diện tích đầu vào' lớn, thì diện tích đầu vào nhân với góc đầu vào sẽ bằng diện tích đầu ra nhân với góc đầu ra. Nếu ánh sáng được tập trung vào diện tích đầu ra nhỏ hơn, thì nó phải được 'trải ra' trên một góc đầu ra lớn hơn", nhà truyền thông khoa học Randall Munroe, từng làm việc tại NASA, giải thích.
"Nói cách khác, bạn không thể ép các tia sáng lại với nhau mà không khiến chúng kém song song hơn, đồng nghĩa bạn không thể nhắm chúng đến một điểm ở xa", Munroe bổ sung. Thấu kính không thể khiến ánh sáng từ bất kỳ điểm nào sáng hơn, vì làm cho ánh sáng từ một hướng nhất định sáng hơn sẽ vi phạm các quy tắc của étendue.
Thu Thảo (Theo IFL Science)
