Thuyết tương đối

Thuyết tương đối

Tớ rất thích vật lý hạt nhân, và đặc biệt là về thuyết tương đối của Albert Einstein. Tui đọc 2 cuốn sách về thuyết tương đối mà vẫn thấy mơ hồ quá. Mấy bồ có biết cuốn sách nào đọc dễ hiểu mà viết bằng tiếng Việt không chỉ cho tui với. Mấy bác nào có kiến thức giải thích gùm tui cái "hiệu ứng thời gian kéo dài" của thuyết tương đối hẹp của Einstein đi. Tui hiểu chỉ được khoảng 50% à.

Không hiểu lắm sự liên hệ trực tiếp giữa vật lí hạt nhân và thuyết tương đối.
Tớ cũng chỉ hiểu lơ mơ thôi. Nhưng mà đừng vội vàng hiện tại thuyết tương đối đang phải đối đầu với nhiều mũi nhọn. Như việc các nhà khoa học tìm ra rằng vận tốc ánh sáng truyền trong khí siêu lạnh lại nhanh hơn vận tốc ánh sáng truyền trong chân không. Quả búa tạ này sẽ kéo theo nhiều vết đinh, một là cái mà chúng ta gọi là chân không thực ra không phải là chân không mà cũng là một môi trường vật chất, năng lượng nào đấy. Hai là đâu là vận tốc giới hạn thật sự? Hiệu ứng thời gian kéo dài thì giải thích cùng với hiệu ứng co dãn không gian. Cậu thử load sách "Thuyết tương đối dành cho mọi người" về đọc xem sao. Đọc xong rồi đến thử 81b Trần Hưng Đạo tìm cuốn Thuyết tương đối xem. (Thư viện quốc gia hình như cũng có tài liệu hay lắm nhưng mà lâu rồi tớ không đến nên cũng không nhớ địa chỉ, có lẽ cũng đã 3 năm rồi)
Có thể mọi người bảo tớ ngu nhưng mà tớ thấy việc thời gian và không gian tương đối là hoàn toàn chính xác chỉ có điều: Trong các thí nghiệm đã học thì họ toàn tính vận tốc ánh sáng ở trên một cái khác so với chính cái đấy. Bây giờ tớ thử tính vận tốc ánh sáng ở một cái khác so với một cái khác và người quan trắc ở trên một cái khác thứ ba thì kết quả sao nhỉ.
Thế này nhé, giả dụ có một con tàu đi với vận tốc ánh sáng từ hành tinh A đến hành tinh B và một con tàu khác đi từ hành tinh B đến hành tinh A với vận tốc đấy. Hai hành tinh cách nhau 1 năm ánh sáng (chẳng hạn vậy). Tớ vẫn ở trái đất và quan sát chúng. Vậy sau bao lâu hai con tàu này gặp nhau? 1/2 năm?
Nhưng như vận tốc của con tàu này lấy mốc là con tàu kia vẫn là vận tốc ánh sáng và khoảng cách ban đầu giữa chúng vẫn là 1 năm. Thêm nữa là thời gian trôi qua trên hai con tàu là 0 năm. Nhưng thời gian so với trái đất lại là con số âm. Tớ quan sát thấy hai con tàu này khởi hành vào năm 2003 và thấy chúng gặp nhau vào năm 2002.Ơ hơ cơ không học cổ điển vậy đấy.
Các nhà khoa học cho rằng việc truyền thông tin trong khí siêu lạnh còn cần thêm thời gian mã hoá và giải mã. Thực ra đấy không phải là vấn đề vì rồi sẽ có phương pháp loại bỏ những trở ngại này. Quan trọng là thông tin truyền đi sẽ đến nơi nhận được trước khi nó được hoàn thiện ở nơi gửi. Điều này rõ ràng là một sự vớ vẩn vì chúng ta đâu có coi phim kẻ huỷ diệt.

Chân lí hai phần

(đúng là tớ có hơi nhầm một chút trong việc dùng hệ qui chiếu kép, kết quả vì thế phải xem lại. Nhưng bạn thấy đấy, hai trong hàng loạt câu hỏi có thể đặt ra đã được bạn công nhận đấy thôi. Xin lỗi vì không thể post bài dài trả lời đơn giản vì tớ chỉ còn có thể 1 bài trong tháng này thôi. Đúng là sự ngu ngốc thì không có giới hạn, nhưng vũ trụ theo khái niệm hiên nay thì hữu hạn thôi và hình như là có hình dạng gần giống một đa giác 12 mặt)
Được chanlihaiphan sửa chữa / chuyển vào 04:28 ngày 06/11/2003

Có lẽ bác chanlihaiphan tính toán có gì nhầm lẫn rồi. Từ 2 tiên đề của thuyết tương đối hẹp Einstein đã đưa ra khái niệm mà thực ra là chứng minh được sự chậm lại của thời gian trong một hệ quy chiếu chuyển động so với hệ quy chiếu đứng yên. công thức rút ra là t'''' = t . sqrt (1 - v2/c2) ( t và t'''' tương ứng là khoảng thời gian xảy ra sự kiện trong các hệ quy chiếu đứng yên và chuyển động)
Trưòng hợp v = c mà bác đưa ra thì t'''' = 0 có nghĩa là ngưòi trên các con tàu đó không thấy thời gian trôi đi. Khi đó t bằng bao nhiêu cũng vậy. Không thể suy ra t âm đâu.
Chỉ dựa trên hai tiên đề của thuyết tương đối hẹp có thể suy ra công thức biến đổi Lorentz, các hiện tượng thu ngắn của độ dài sự tăng khối lượng của vật chất với các công thức như chúng ta đã biết. Mặc dù thời gian khác nhau trong các hệ quy chiếu khác nhau nhưng cũng có thể chứng minh được nguyên lí Nhân - Quả, tức là nếu sự kiện A là nguyên nhân của sự kiện B thì trong bất kì hệ quy chiếu quán tính nào cũng không thể quan sát được sự kiện B trước sự kiện A, nghĩa là không thể quan sát đuợc hệ quả trước nguyên nhân của nó.
Vấn đề tồn tại hay không vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng thì đến giờ vẫn chưa kết luận được(có lẽ vậy!) . Việc chỉ ra vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng cũng không bác bỏ được nguyên lí này. Chú ý rằng xây dựng nên thuyết tương đối Einstein đã xây dựng nguyên tắc đo dựa trên khái niệm đồng thời . 2 sự kiện xảy ra ở A và B được coi là đồng thời nếu tia sáng phát ra từ A và tia sáng phát ra từ B lúc xảy ra mỗi sự kiện đến gặp nhau tại chính trung điểm của AB. Khái niệm nay là nền tảng để thực hiện các phép đo, và do nó dựa trên ánh sáng nên các công thức tìm được đều có vai trò của vận tốc ánh sáng trong đó. Tất cả các sự kiện đều được ta nhận biết bằng ánh sáng truyền từ nơi xảy ra sự kiện đến với chúng ta.Bây giờ giả sử là chúng ta có vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng. Khi đó chúng ta sẽ đo dựa trên tín hiệu đó. Và có lẽ vận tốc đó sẽ thay chỗ cho vận tốc ánh sáng trong các công thức của chúng ta bằng một biến đổi nhỏ nào đó để nó có thể phù hợp với các quan sát trước đó, giả sử tạm là như vậy. Khi đó có thể thấy rằng mọi thứ lại trở về giống như thuyết tương đối hẹp của Einstein và nguyên lí Nhân - Quả không hề bị vi phạm. Một thí dụ (không chính xác lắm) bây giờ chúng ta tưởng tượng một thế giới của những người mù với một môi trường xung quanh khá đồng nhất. Họ không thể nhận biết thế giới bằng ánh sáng và vi vậy phải dùng cách khác để nhân biết các sự kiện, chẳng hạn là âm thanh. Một ngày họ tìm đưọc vật liệu khác truyền âm thanh nhanh hơn môi trường quanh họ. Chúng ta sẽ coi kết luận của họ rằng họ "thấy" sự kiện trước khi nó được sinh ra là không đúng. Mọi chuyện cũng tương tự với tín hiệu trong khí siêu lạnh truyền nhanh hơn ánh sáng của chúng ta. mọi chuyện sẽ lại được giải quyết ổn thoả khi chúng ta rời bỏ ánh sáng "tuyệt đối" trong chân không đi và thực hiện các phép đo dựa trên tín hiệu mới này.
Einstein chọn ánh sáng làm tiêu chuẩn tuyệt đối có lẽ là vì nó là vận tốc lớn nhất được biết đến thời điểm đó . Việc nó hoần toàn đúng với các quan sát lúc đó cũng giống như cơ học Newton đúng trước khi chúng ta chưa biết đến các hiện tượng điện từ và thế giới vi mô. Việc tìm ra các vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng sẽ buộc chúng ta nhìn nhận thế giới theo cách mới. Sẽ không có giới hạn nào cho thế giới (cũng như sự ngu ngốc của loài người chúng ta)
Được viethangybvn sửa chữa / chuyển vào 17:44 ngày 04/11/2003

Nhắc tới dzụ ánh sáng truyền trong chân không, tui nhớ lại Sóng điện từ, mà ánh sáng chỉ là một trường hợp của Sóng điện từ. Vừa rồi VTV3 có chiếu bộ phim Sóng điện từ, Jodie Foster thủ vai chính, mấy bồ có coi không.
Tui nhớ là năm lớp 12 có học bài này rồi, Sóng điện từ có tính chất là vừa là sóng, vừa là hạt. Tui đồng ý với tính chất sóng, nhưng còn tính chất hạt (được giải thích qua hiện tượng quang điện với các photon lượng tử), nếu tồn tại tính chất này thì các hạt này được truyền trong chân không như thế nào, theo tui biết thì về cuối đời Einstein đã chống lại thuyết lượng tử một cách quyết liệt.
Theo bồ chanlihaiphan thì các nhà khoa học mới thí nghiệm được nhiệt độ ảnh hưởng tới tốc độ ánh sáng. Có thể lắm chứ. Giả sử bây giờ ở một nơi nào đó ngoài vũ trụ xa xăm kia nhiệt độ của nó là bao nhiêu, O độ C (237 độ K) hay là hàng triệu độ C? Vậy đâu là mốc để đo được nhiệt độ ? Và lỡ có loài sinh vật nào đó sống với nhiệt độ cực thấp hay hàng triệu độ hay không, và chúng ta nhìn bằng mắt thường được hay không. Chúng ta vẫn chưa bít. Tui chỉ bít chúng ta lại lấy thêm một hệ quy chiếu đơn giản trên Trái đất để đo nhiệt độ nữa rồi.

Có cả thuyết tương đối rộng và hẹp ở đây đấy.
http://www.marxists.org/reference/archive/einstein/works/1910s/relative/relativity.pdf

Thực ra thuyết tương đối của Enstein bắt đầu có ý tưởng là do nghi ngờ những nguyên lí của Newton về cơ học, về lý thuyết vận động tuyệt đối. Ông cho rằng nếu một người vừa cầm gương vừa đi với tốc độ ánh sáng, mặt người đó biến mất trong gương là 1 điều vô lí. Ông nói ánh sáng có tốc độ ổn định và không liên quan đến phương hướng hay địa điểm nào, tức là tốc độ ánh sáng là giá trị bất biến tuyệt đối. Người chuyển động với tốc độ ánh sáng nếu tăng tốc thì không thể vuợt quá tốc độ ánh sáng vì lực cản càng lớn. Để ứng với lực cản đó thì khối lượng phải tăng lên theo tốc độ -thời gian không gian chỉ mang tính tương đối, không có cái gì là tuyệt đối cả.
Có 1 bài toán mà ông đã giải để làm ví dụ: 1 nhà du hành đi tên lửa bay vào vũ trụ với vận tốc bằng 8/10 vận tốc ánh sáng trong vòng 30 năm(t'' ), hỏi lúc đó trái đất đã trải qua bao nhiêu năm?Ông giải tìm t như sau:
30/sqrt(1-0.8^2c^2/c^2)=t
t=30/sqrt(0.36)= 30/0.6=50
Ông giải và tìm ra thời gian đó là 50 năm. Dần dần ông suy ra rằng 1 vật dù có khối lượng nhỏ tới đâu cũng có thể trở thành năng lượng, từ đó tìm ra công thức huyền thoại E=mc^2.
Cuối đời, ông kich liệt phản đối chuyện phân chia hạt nhân nguyên tử Urađium phóng ra năng lương lớn(bom nguyên tử) để dùng cho chiến tranh nên bi Hitle "ghét" phải lưu vong sang Mỹ.
Có nhiều link nói về cái này lắm, có điều mình lai quăng đâu mất rồi, hiên giờ chỉ còn lại 1 cái:
http://relativityfaq.home.ml.org
Mà mình nói thiệt, mình cũng nghi ngờ cái thuyết này của Enstein lắm nha. Suy cho cùng thì đâu có cái gì tuyệt đối, kể cả thuyết tương đối, đùng không?
CONAN-SHINICHIKẻ thám tử tự do lừng danh - Harry Potter của Nhật Bản

Đừng tưởng thuyết tương đối là không có gì tuyệt đối đâu nhé! Theo trong cuốn sách Một hệ thức làm thay đổi cả thế giới thì có một hằng số bất biến đó là hiệu số của bình phương thời gian và bình phương vận tốc. Cái này là tuyệt đối đó. Mấy ổng gọi đây là hằng số của vụ trụ.

Thuyết tương đối ra đời không phải chỉ do ý đồ muốn bác bỏ cơ học cổ điển Newton (một kiểu "chơi trèo") mà là để giải thích kết quả một số thí nghiệm được tiến hành thời bấy giờ, đó là các thí nghiệm tìm chuyển động tuyệt đối của Trái đất (tức chuyển động so với môi trường Ether, một môi trường tưởng tượng vào thời đó. Thật ra các công thức biến đổi Lorentz nổi tiếng không phải có sau hai tiên đề của thuyết tương đối, mà đã có từ trước đó. Người ta cho rằng, nếu không có Einstein, thì thuyết tương đối (hẹp) cũng sẽ được phát triển không lâu sau đó. Nói chung, thuyết tương đối ra đời là có sự góp công của nhiều nhà Vật Lý, và nhằm giải thích những hiện tượng có thật trong tự nhiên
F./
Thế giới thật rộng lớn

Bạn Heavyrain đã từng học lớp 12, vậy chắc bạn quên khái niệm nhiệt độ đã học trong chương trình Nhiệt động lực học. Mốc để đo nhiệt độ có rất rõ ràng. Nhiệt độ là thước đo động năng tịnh tiến của các phân tử. Vậy ngoài vũ trụ (nơi không có bầu khí quyển) thì không có khái niệm "nhiệt độ". Nếu có chăng là khái niệm mở rộng của nó mà thôi (dĩ nhiên đất-đá thì vẫn có nhiệt độ)
F./
Thế giới thật rộng lớn

[
Chân lí hai phần

(đúng là tớ có hơi nhầm một chút trong việc dùng hệ qui chiếu kép, kết quả vì thế phải xem lại. Nhưng bạn thấy đấy, hai trong hàng loạt câu hỏi có thể đặt ra đã được bạn công nhận đấy thôi. Xin lỗi vì không thể post bài dài trả lời đơn giản vì tớ chỉ còn có thể 1 bài trong tháng này thôi. Đúng là sự ngu ngốc thì không có giới hạn, nhưng vũ trụ theo khái niệm hiên nay thì hữu hạn thôi và hình như là có hình dạng gần giống một đa giác 12 mặt)
Được chanlihaiphan sửa chữa / chuyển vào 04:28 ngày 06/11/2003
[/quote]
Oái, sao bây giờ tớ mới chú ý đến chỗ bài bạn sửa thêm này nhỉ? Xin lỗi nhiều nhé. Tớ không có ý ám chỉ gì đâu. Đó là một phần câu nói của Einstein mà tớ thích (thực ra thì Einstein bảo rằng chỉ có mỗi sự ngu ngốc của loài người là vô hạn thôi)
Bỏ qua nhé