thuyết tương đối cho mọi người: phần 2

phần 2 gồm các nội dung chính: thuyết tương đối tổng quát, lực hấp dẫn và không gian - thời gian, nguyên lý makhơ, câu chuyện cặp song sinh, mô hình vũ trụ,... mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thuyết tương đối cho mọi người: phần 2ThuyếttươngđốitổngquátTại chương 2 chúng ta đã chỉ ra rằng có hai cách phát hiện chuyển độngtuyệtđối:đochuyểnđộngsovớichùmsángvàsửdụnghiệntượngquántínhxuất hiện khi tăng tốc đối tượng. Thí nghiệm Maikenxon - Moocly chỉ rarằng, cách thứ nhất không hiệu quả. Vả lại thuyết tương đối hẹp củaAnhxtanh đã giải thích nguyên nhân. Tại chương này chúng ta quay vềphươngphápthứhai:sửdụnghiệntượngquántínhnhưchìakhoáđốivớichuyểnđộngtuyệtđối.Khicontàuvũtrụtăngtốc,nhàduhànhbêntrongcontàubịéprấtmạnhvàolưngghế.Hiệntượngquántínhthườnggọilàgâyrabởigiatốccủatênlửa.Phảichănghiệntượngđóchứngtỏrằngtênlửađangchuyểnđộng?Đểchứng minh tính chất tương đối của mọi chuyển động bao gồm cả chuyểnđộngcógiatốc,cầnphảilàmsaochocóthểlấytênlửalàmhệthốngđọcsốcốđịnh.Trong trườnghợp nàytráiđất vàtoàn bộkhoảngkhông vũtrụ sẽdườngnhưchuyểnđộngvềphíasaungượcvớitênlửa.Nhưngsaukhixemxéttìnhhìnhtạoratừđiểmngắmđó,cóthểgiảithíchđượclựctácđộngvàonhàduhànhvũtrụđượckhông?Lựcépanhtavàolưngghếchothấykhôngnghingờgìnữarằngtênlửađangchuyểnđộngchứkhôngphảilàvũtrụ.Mộtchứngtỏkháclàtráiđấtđangquay.Lựclitâm,hiệntượngquántính,đikèm sự quay đều kéo căng xích đạo của trái đất khiến cho trái đất dẹt lại.Nếu như chuyển động bất kỳ là tương đối thì phải chăng không thể chấpnhậnTráiĐấtlàmhệthốngđọcsốcốđịnhvàcoivutrụquayxungquanhnó?Tấtnhiêncóthểhìnhdungđiềuđó,nhưngcònviệcxíchđạoTráiĐấtcăngra?Sựcăngnàychỉrarằngbảnthântráiđấtđangquay,chứkhôngphảilàvũtrụ.Lạinữa,cácnhàthiênvănvẫnchưathỏathuậnlàcáclựclitâmcăngravàbâygiờxíchđạotráiđấthoặcsứccăngxuấthiệntrongcácthờiđạiđịachấttrướcđâykhivậtchấtcủatráiđấtcònđàntính,cònbâygiờđãbộclộnétđiểnhìnhcủamộttráiđấtcũnglàđặctrưngđangđượcbảotoàn,thậmchítráiđấtsẽngừngquay.Songtấtcảđềuđồngýrằnglựclitâmđápứngvớisựcăngranày.NhữngsuynghĩkhiếnNiutơnchorằngchuyểnđộngkhôngphảilàtươngđốichínhlànhưvậy.Ôngđiđếnchứngminhsựkiệnrằngkhithùngnướcquayxungquanhtrụcthẳngđứng,lựclitâmlàmcăngmặtnướcvàthậmchícóthểlàmtoénướcquamépthùng.Khôngthểhìnhdungrằngvũtrụquaycóthể ảnh hưởng đến nước, do đó Niutơn khẳng định cần thừa nhận rằng sựquaycủathùngnướclàtuyệtđối.Trongthờigian10nămsaukhicôngbốthuyếttươngđốihẹp,Anhxtanhđãsuynghĩnhiềuvềsựviệcnày.Đasốcácnhàvậtlýkhôngxemnólànhiệmvụnóichung.Họnóitạisaochuyểnđộngđềulạikhôngphảilàtươngđối(nhưthuyếttươngđốihẹpxácnhậnđiềuđó)cònchuyểnđộngcógiatốclạilàtuyệtđối.TìnhhìnhnhưvậyđãkhônglàmAnhxtanhyêntâm.Ôngcảmthấyrằngnếuchuyểnđộngkhôngđềulàtươngđốithìchuyểnđộngcógiatốc cũng phải là như vậy. Cuối cùng vào năm 1916, 11 năm sau khihuyếttươngđốihẹp,ôngđãchocôngbốthuyếttươngđốitổngquát(rộng).Thuyếttương đối này gọi là tổng quát, bởi vì nó là tổng hợp, mở rộng của thuyếttương đối hẹp. Nó bao gồm cả thuyết tương đối hẹp như một trường hợpriêngbiệt.Thuyết tương đối tổng quát là một thành tựu khoa học lớn lao hơn thuyếttươngđốihẹprấtnhiều.NếunhưkhôngphảilàAnhxtanhlầnđầutiênxâydựngnênthuyếttươngđốihẹp,thìkhôngnghingờgìnữarằngthuyếtnàychẳngbaolâucũngsẽđượccácnhàvậtlýkhácxâydựng.Poăngcarêlàmộttrongnhữngngườiđãgầnnhưtiếnđếnsátnút.Trongbàiphátbiểunổitiếngcủamìnhvàonăm1904,Poăngcarêđãtiênđoánvềsựxuấthiệncủamôncơhọchoàntoànmới,trongđókhôngmộtvậntốcnàocóthểđạttớivậntốc ánh sáng, giống như không một nhiệt độ nào có thể hạ xuống dưới sốkhôngđộtuyệtđối.Ôngnóisẽxáclậpđượcnguyênlýcủatínhtươngđối,theođóđịnhluậtcủacáchiệntượngvậtlýphảinhưnhau,độclậpvớiđiềumàngườiquansátđứngyênhoặcđangchuyểnđộngthẳngđều;chúngtasẽkhôngcóphươngphápphânbiệtchúngtađangởtrongtrạngtháiyêntĩnhhay đang chuyển động như vậy. Poăngcarê không nhìn thấy bước quyếtđịnhcầnphảilàmđểthựchiệnchươngtrìnhđó,nhưngôngđãbằngtrựcgiáchiểu được bản chất của thuyết tương đối hẹp. Thời gian đó, Anhxtanh cònchưanhậnthứcđượctưduycủaPoăngcarê,Lorenxơvànhữngngườikhácđãgầngũivớitưduycủaôngnhưthếnào.Ítnămsau,ôngđãđặcbiệtđánhgiácaođónggópxuấtsắccủanhữngnhàkhoahọcnày.Với thuyết tương đối tổng quát, tình hình hoàn toàn khả quan. Theo cáchdiễnđạtcủaTelơ,nólàmộtbấtngờtuyệtdiệu;mộtsựđộcđáonhưvậy,một sự phi phàm như vậy đã gây ra trong thế giới ...