Thuết tương đối - Hành trình ngược thời gian???

Bạn Field đã viết rất chi tiết, vote cho bạn 5 sao

Hì, nhưng chỗ này thì không đúng nhé, phải thay bằng :
2) Vận tốc ánh sáng không phụ thuộc hệ qui chiếu.

memory
the scourge of the unhappy
gives life to the very stones of the past
and even into the poison drunk in old days pours drops of honey

Cám ơn bạn larra nhưng thực ra điều bạn nói với điều tôi trình bày hoàn toàn tương đương với nhau.
Bây giờ tôi tiếp tục gửi tiếp những nội dung còn lại
5. Tại sao nói rằng thời gian hòa lẫn với không gian ?
Theo lý thuyết tương đối hẹp, thì mỗi biến cố đều có bao nhiêu cách diễn tả nếu có bấy nhiêu hệ quy chiếu. Nhưng may thay, ta có thể xây dựng một mối dây liên hệ giữa các quan điểm khác nhau. Ðó là các phép biến đổi Lorentz, bốn hệ thức toán học, cho phép ta biết được một biến cố xảy ra tại đâu và lúc nào trong một hệ quy chiếu khi biết địa điểm và thời gian biến cố đó xảy ra trong một hệ quy chiếu khác.
Theo cơ học cổ điển, thì số đo thời gian là tuyệt đối. Một hành khách ngồi trên xe lửa, giở báo ra xem, rồi gấp lại ngay sau đó, đo được khoảng cách thời gian giữa hai biến cố là một phút và khoảng cách không gian bằng không. Một người quan sát đứng trên sân ga cũng đo được khoảng cách thời gian giữa hai biến cố bằng một phút, nhưng khoảng cách không gian lại là một kilômét. Khoảng cách thời gian là tuyệt đối, nhưng khoảng cách không gian lại không thế.
Thế nhưng các phép biến đổi Lorentz lại cho chúng ta biết giờ giấc phụ thuộc địa điểm và địa điểm phụ thuộc giờ giấc. Thành thử "không gian và thời gian đã hòa lẫn vào nhau". Khoảng thời gian đọc báo và khoảng cách từ nơi giở báo đến nơi gấp báo, tất cả đều phụ thuộc vào người quan sát. Tuy nhiên, lại có một tổ hợp nào đó của hai đại lượng này là như nhau đối với mọi người quan sát. Ðó là "khoảng không - thời gian"(1), nó là tuyệt đối.
Không gian và thời gian không như nhau đối với mọi người, còn "không - thời gian" đối với mọi người thì như nhau.

Tại sao nói chiều dài co ngắn lại ?
Ðo chiều dài của một vật là xác định vị trí hai đầu của nó ở cùng một thời điểm trong một hệ quy chiếu cho trước. Thế nhưng, ta đã biết rằng, hai người quan sát chuyển động tương đối với nhau, sẽ không đồng thuận về tính đồng thời. Họ sẽ không bao giờ đồng ý với nhau về các số đo chiều dài. Ta có thể chứng minh rằng, nếu như thời gian của một hệ đang chuyển động, có vẻ trôi chảy chậm đi một nửa, thì chiều dài các vật nằm trong hệ đó dường như ngắn lại hai lần theo chiều chuyển động. Hệ số co ngắn chiều dài là nghịch đảo của hệ số giãn dài thời gian. Nhưng, một lần nữa hai người quan sát lại có thể nói ra cùng một điều: mỗi người đều thấy các vật đang chuyển động "co ngắn" lại. Thật ra, các vật không thay đổi vì chuyển động, nhưng chỉ tại hai người quan sát bất đồng về vị trí hai đầu mút của các vật mà thôi.
Ta tưởng tượng một nhà kho dài 20 mét và một cái thang dài 25 mét (số đo trong một hệ mà các vật nằm yên). Ta thấy chẳng có chút hy vọng nào khả dĩ cho phép xếp chiếc thang vào nhà kho theo chiều dài. Tuy nhiên, anh nông dân đã đọc Einstein, cho rằng có thể tìm ra lời giải: anh ta sẽ lao chiếc thang vào nhà kho với vận tốc lớn, sao cho nó chỉ còn đo được 20 mét. Bây giờ ta chấp nhận quan điểm của con kiến bám trên thang. Ðối với nó, thì nhà kho tiến lại gần với vận tốc lớn và chỉ còn đo được có 16 mét (hệ số co ngắn cũng đúng như đối với anh nông dân, nghĩa là bằng 5/4). Người nông dân nghĩ rằng chiếc thang vào vừa khít nhà kho, nhưng con kiến lại cho rằng thang không thể xếp vừa chút nào. Vậy ai có lý ?
Cả hai suy luận đều đúng trong hệ quy chiếu của mình, nhưng không một lập luận nào tuyệt đối đúng.
Ðối với người nông dân, thang chỉ hoàn toàn được xếp trong nhà kho một thời gian rất ngắn, trước khi xuyên thủng tường cuối nhà kho và tiếp tục văng đi !
Còn đối với con kiến, thì chẳng có lúc nào chiếc thang được đặt gọn hoàn toàn trong nhà kho dọc theo chiều dài, vì khi đầu thang va vào vách cuối nhà kho, thì chân thang hãy còn chưa vào lọt !
Mỗi bên đều có lý theo vị trí của mình.

Biểu thức E = mc2 có ý nghĩa gì ?
Các định đề của Einstein đã làm đổ nhào nhiều định đề khác đã được thừa nhận trong vật lý. Một trong số đó là định luật cơ bản của động lực học do Newton đưa ra. Nội dung của định luật như sau: khi có một lực tác dụng lên một vật thì vận tốc của vật thay đổi nghĩa là vật có gia tốc. Giả sử, ta cho một lực khá lớn tác dụng rất lâu lên một vật, thì theo định luật Newton, vận tốc của vật sẽ tăng liên tục cho tới khi vượt quá cả C.
Thế nhưng lý thuyết tương đối bảo rằng: "không thể thế được !"
Einstein lý giải như sau: khối lượng tăng theo vận tốc, và khi gần đến vận tốc ánh sáng, thì khối lượng tiến tới vô hạn. Do vậy, không thể nào gia tốc đủ, để vật có thể chuyển động nhanh bằng ánh sáng. Trái lại, nếu vận tốc của vật khá nhỏ so với vận tốc ánh sáng, thì thực tế khối lượng của vật bằng khối lượng nghỉ(2) của nó. Lúc này định luật Newton hoàn toàn đúng. Ðó là trường hợp xảy ra trong cuộc sống thường nhật của chúng ta.
Thế còn năng lượng mà lực truyền cho vật là gì ? Khi lực làm tăng vận tốc của vật, thì cũng làm tăng khối lượng của vật. Mọi đóng góp năng lượng đều được thể hiện bởi sự tăng khối lượng. Thành thử, năng lượng truyền cho vật là độ tăng khối lượng của nó có thể được coi như các số đo khác nhau của cùng một vật thể. Vậy nên, ta đi đến một trong những sự hợp nhất đồng ấn tượng của vật lý hiện đại. Trước Einstein, vật lý đã biết tới hai nguyên lý bảo toàn cơ bản, hoàn toàn độc lập nhau: nguyên lý bảo toàn(3) khối lượng và nguyên lý bảo toàn năng lượng. Lý thuyết tương đối đã hợp nhất chúng thành một: "nguyên lý bảo toàn khối lượng - năng lượng".
Bây giờ người ta thường nói tới sự tương đương giữa năng lượng (E) và khối lượng (m): E = mc2 như Einstein đã viết: "Khối lượng của một vật là số đo năng lượng chứa trong nó".

Lý thuyết tương đối hẹp có được kiểm nghiệm không ?
Có ! đây chính là một trong nhiều lý thuyết được nghiệm đúng nhiều nhất và chính xác nhất bằng thực nghiệm. Tuy nhiên, các hiệu ứng tương đối tính chỉ cảm thấy được rõ rệt ở vận tốc rất cao. Vậy phải xây dựng các máy gia tốc hạt rất lớn hoặc lắp đặt các thiết bị đo cực kỳ nhạy, và tốt nhất là cả hai.
Sự kiện vận tốc ánh sáng là cực đại, một giới hạn không thể vượt qua, được minh họa hàng ngày trong các máy gia tốc hạt. Ta phải cung cấp trong đó tăng tốc ngày càng ít (trong khi các định luật Newton tiên đoán một sự tăng vận tốc liên tục). Ví dụ phải cung cấp năng lượng gấp đôi cho một prôtôn, mới nâng vận tốc của nó từ 299144 km/giây lên đến 299585 km/giây (tăng thêm khoảng một phần nghìn). Trong khi đó, khối lượng prôtôn đã tăng từ 13 lần đến 19 lần khối lượng nghỉ của nó.
Còn trong các hiện tượng thông thường xảy ra quanh ta, thì các hiệu ứng tương đối tính không tồn tại, và các phương trình Einstein lại quy về các phương trình Newton. Theo chiều hướng đo, ta có thể nói Einstein không phủ nhận cơ học cổ điển mà chỉ trình bày lại theo những phương trình tổng quát hơn, có hiệu lực đến tận những vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng.

Vì sao lý thuyết tương đối này gọi là hẹp ?
Ta thử xem xét hai anh em song sinh. Người anh ngồi trên tên lửa và ra đi với vận tốc rất lớn. Vì người đó chuyển động đối với Trái Ðất, nên đồng hồ trái tim của anh ta đều dường như đập chậm lại so với người em song song ở lại trên Mặt Ðất. Khi trở về Trái Ðất, thì chính em mình lại trẻ hơn ! Tác giả câu chuyện này là nhà vật lý Paul Langevin(4). Từ đây, người ta nói về "nghịch lý anh em song sinh của Langevin".
Có sai lầm trong cách lập luận này chăng ? Từ trước tới nay, mọi điều lý giải của chúng ta chỉ có hiệu lực trong các hệ quy chiếu quán tính. Trong kịch bản tưởng tượng của Langevin, thì tên lửa phải tăng tốc lúc khởi hành, hãm chậm lại khi quay trở về, đổi hướng, lại tăng tốc rồi lại hãm khi về đến đích. Lý thuyết tương đối hẹp không áp dụng được cho tình huống phức tạp này. Tính thuận nghịch là sai vì chỉ có một người song sinh là chịu các hiệu ứng gia tốc lớn.
Chính theo ý nghĩa này mà lý thuyết tương đối nêu lên ở đây gọi là "hẹp", vì nó chỉ có hiệu lực trong các hệ quán tính. Mười năm sau (1915), Einstein lại phát triển một lý thuyết có hiệu lực đối với mọi hệ quy chiếu gọi là "lý thuyết tương đối rộng", lý thuyết sẽ có thể giải quyết bài toán anh em song sinh.

Tôi đã kết thúc những bài trích dẫn. Tài liệu tham khảo các bạn có thể tìm trên "La Recherche"( tháng 5/2002) hoặc tạp chí của hội vật lý VN.
Field

Bạn Field này!
Đọc lướt qua tôi có cảm giác bài này dịch ở đâu đó ra, nhưng mà người dịch có vẻ cẩu thả quá, hoặc không phải là người làm vật lý.
- Quan điểm là cái gì vậy. Chắc dịch từ "point of views" ra, trong vật lý phải hiểu đó là "vị trí quan sát".
- Thế nào là có "bấy nhiêu hệ quy chiếu". Có vô hạn hệ quy chiếu. Tôi đoán rằng ở đây định nói là "hệ quy chiếu có bấy nhiêu chiều".
Nói chung đọc tiếp nhiều đoạn sau đó có nhiều vấn đề không chính xác. Nói chơi chơi thì không cần chính xác, nhưng mà muốn tìm hiểu Vật lý thì không nên thiếu chính xác như vậy, bạn tìm hiểu khoa học chứ có phải đọc truyện đâu.

TanNg

Em nghĩ "point of views" mang ý nghĩa mental hơn là physical nên dịch là vị trí quan sát cũng đếch chuẩn. Mà chỗ đấy cũng chả phải dịch ra từ "point of views"

1. Nếu chú đã biết ko phải là dịch từ từ "point of view" thì chắc chú biết nó dịch từ từ gì. Sao ko nói rõ ra luôn.
2. Ko cần biết dịch từ từ gì ra, nhưng đọc cái câu đó hiểu ngay nó phải là từ "vị trí quan sát", chứ không thể là "quan điểm" quan điếc gì cả.
3. Đang nói chuyện Vật lý, sao tự dưng lại metal gì vào đây?
4. Cho hỏi thêm câu, chú có phải chuyên ngành Vật lý ko?

TanNg