Anhxtanh - Hoang đường của thế kỷ!

[CindyNg]

Chào các bạn,

Trong post này, Cindy sẽ phát biểu tiên đề này trong hai lý thuyết, cho các bạn dễ so sánh, những gì giống nhau hoặc khác nhau giửa hai tiên đề:

Thuyết tương đối:

"Tốc độ lan truyền của ánh sáng trong chân không là một hằng số, không tùy thuộc vào trạng thái chuyển động của nguồn sáng"
("... light is always propagated in empty space with a definite velocity [speed] c which is independent of the state of motion of the emitting body." )

Thuyết bất biến:

Trong không gian tự do (empty space), vận tốc ánh sáng đối với tất cả mọi quan sát viên là một hằng số, bất luận người quan sát là đang chuyển động như thế nào đối với nguồn sáng và ngược lại (bất luận nguồn sáng đó đang chuyển động như thế nào đối với người quan sát).

Trong tiên đề của thuyết bất biến, không có từ ngữ 'lan truyền', vì empty space không phải là một môi trường. Có từ ngữ 'đối với', (đối với người quan sát.)

Trước mắt, lời phát biểu về tiên đề ánh sáng trong thuyết bất biến hoàn toàn phù hợp với khái niệm về vận tốc mà chúng ta đang có.

Cindy sẽ đưa ra một vài trường hợp cụ thể, để chúng ta thấy rõ hơn sự khác biệt giửa hai tiên đề.

Ví du I:

1. Tại điểm A, chúng ta đặt một ngọn đèn, và tại điểm B, chúng ta đặt một người quan sát B, đứng yên tại B. AB = 300000km

*
A................................................. ......................B

2. Khi đồng hồ tại A chỉ con số 0, ngọn đèn phát ra một xung ánh sáng, đồng thời chúng ta cũng phát hiện một người quan sát M, đang cách xa B 100000km, và đang chạy về phía B với vận tốc 100000km/s đối với B.

~>
A................................................M >....................B

Thuyết tương đối: M chạy ngang B vào lúc đồng hồ đặt tại B chỉ con số 1 giây. Lúc đồng hồ tại B chỉ con số 1 giây, M và B nhìn thấy ánh chớp.

Thuyết bất biến: M chạy ngang B vào lúc đồng hồ đặt tại B chỉ con số 1 giây.
Lúc đồng hồ tại B chỉ con số 1 giây, B nhìn thấy ánh chớp còn M thì không thấy. M nhìn thấy ánh chớp lúc đồng hồ chỉ con số 2/3 giây.

Lý do: Theo định nghĩa về vận tốc v = delta S/ delta t
suy ra delta t = delta S /v

Với người quan sát M,
delta S = 200000km.
v là vận tốc ánh sáng đối với anh ta, v = c.

Như vậy, delta t = 200000km/c = 2/3 giây.
Lúc này M chưa chạy đến B.

Ví dụ II

1. Tại điểm A, chúng ta đặt một ngọn đèn, và tại điểm B, chúng ta đặt một người quan sát B, đứng yên tại B. AB = 300000km

*
A................................................. ......................B

2. Khi đồng hồ tại A chỉ con số 0, ngọn đèn phát ra một xung ánh sáng, đồng thời chúng ta cũng phát hiện một người quan sát M, đang chạy ngang B với vận tốc 100000km/s đối với B.

~>.................................................. ..................M>
A................................................. ......................B

Thuyết tương đối: Vào lúc đồng hồ tại B chi con số 1, B nhìn thấy ánh chớp. Vào lúc đồng hồ tại B chỉ con số 1.5 giây, M nhìn thấy ánh chớp. Lúc này là lúc xung ánh sáng đuổi kịp M.

Thuyết bất biến: Vào lúc đồng hồ tại B chỉ con số 1, B và M đều nhìn thấy ánh chớp. Lý do là B và M có cùng một khoảng cách đối với ngọn đèn vào lúc ngọn đèn phát sáng. (Lúc M nhìn thấy ánh chớp, M đã ở cách xa B một khoảng cách là 100000km.)

Thưa các bạn,
Với cách phát biểu về vận tốc ánh sáng trong thuyết bất biến, không gian và thời gian vẫn là tuyệt đối, và với sự tuyệt đối này, thuyết bất biến đã đưa ra một phương cách khác để đi thẳng đến phương trình huyền thoại E = mc2, và trong quá trình đó, mọi định nghĩa về các khái niệm căn bản trong vật lý đều không có gì thay đổi.



Cindy xin nói thêm một chút ở đây, là phương cách 'cái hộp' cũng là một phương cách đứng trên các khái niệm căn bản trong vật lý cổ điển. Tại sao nó đã không được nhiều người đón nhận? Một trong các lý do là vì các phép biến đổi là gần đúng.