Một Vấn Đề Trong Thuyết Tương Đối Hẹp

1
299

Vào cuối thế kỷ thứ 19, các nhà khoa học đương thời nhận thấy rằng vận tốc ánh sáng là bất biến trong không gian. Phát hiện này như một cơn địa chấn làm rung chuyển mạnh mẽ một lý thuyết cơ học đã tồn tại vững chắc trên 200 năm, cơ học Newton. Và chuyện gì đến đã đến. Đầu thế kỷ 20, khoa học gia Albert Einstein đã làm thay đổi tận gốc một nhận thức lâu đời của loài người về không gian và thời gian qua hai lý thuyết tương đối hẹp và rộng. Quan điểm tuyệt đối về không gian và thời gian đã sụp đổ và được thay thế bởi quan điểm cho rằng không-thời-gian là tương đối.Kể từ khi được công bố vào cuối năm 1905, thuyết tương đối đã vượt qua rất nhiều thử nghiệm và đã trở thành một kỳ quan sáng chói trong vật lý hiện đại. Không phải chỉ có ánh hào quang rực rỡ, thuyết tương đối hiện đang là một thành trì bất khả xâm phạm trong khoa học. Giáo sư Brian Koberlein đã viết một bài tham luận có tựa đề là “Why Einstein Will Never Be Wrong”[1].

 

Nếu như trong kiến trúc, người ta cần phải có gạch, đá, xi-măng,… để xây lên những tòa lâu đài nguy nga, lộng lẫy, thì trong khoa học, các lý thuyết cũng phải được thiết lập từ các nền tảng nhất định. Cơ học Newton là một bằng chứng rất mạnh với các khái niệm cơ học cơ bản được định nghĩa rõ ràng. Thuyết tương đối hẹp cũng thế, các định nghĩa về vận tốc, gia tốc, lực, động lượng, v.v. đều được xác định như là các tứ-vector trong không-thời-gian bốn chiều [2], ngoại trừ một khái niệm căn bản, khối lượng. Thế nào là khối lượng của một vật thể?

 

Mặc dù thuyết tương đối là một công trình kỳ vĩ đã được thành hình và phát triển hơn một thế kỷ dài,câu trả lời của các nhà khoa học ủng hộ lý thuyết này đối với câu hỏi đơn giản ở trên lại không được đồng nhất. Trong bài “Khối Lượng và Phương Trình của Thế Kỷ”, giáo sư Phạm Xuân Yêm dứt khoát: “Khối lượng m mang tính chất nội tại của một vật, nó không phụ thuộc vào bất kỳ hệ quy chiếu nào. Khối lượng m phải là một bất biến (như vận tốc ánh sáng c, hay điện tích e của electron), trong bất kỳ hệ quy chiếu nào nó phải như nhau. Không có khối lượng của vật chuyển động m(v) hay khối lượng của vật đứng yên m0 = m(v = 0), nó không thay đổi với vận tốc, chỉ có một khối lượng duy nhất m = √(E2–|p|2c2)/c2.”[3]. Trong khi đó, giáo sư Stephen Hawking, trong tác phẩm “Lược Sử Thời Gian”, đã phát biểu hoàn toàn khác:“Khối lượng cũng có thể thay đổi. Tốc độ càng nhanh thì khối lượng của vật thể càng tăng.  Nhiều cuộc thí nghiệm đã chứng tỏ rằng vật thể bắn lên không gian với tốc độ lên tới 86% tốc độ ánh sáng, sẽ cân nặng gấp đôi so với khi còn nằm yên dưới đất.”[4]. Hai vị giáo sư vật lý hàng đầu trên thế giới có hai câu trả lời khác hẵn nhau về khối lượng!?

 

Hai người khác nhau có quan điểm khác biệt nhau là chuyện bình thường trong xã hội loài người muôn màu, vạn sắc. Nhưng một lý thuyết khoa học thì khác, nó phải có sự xác định rõ ràng cho các khái niệm vật lý cơ bản. Thuyết tương đối hẹp bắt buộc phải có một quan điểm duy nhất về khối lượng. Ngày nào lý thuyết này còn chưa thống nhất được về khối lượng, thì ngày đó, thuyết tương đối hẹp vẫn chưa phải là một lý thuyết khoa học.

 

Nguyễn Giang Thành

 

  1. http://www.universetoday.com/108044/why-einstein-will-never-be-wrong/
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Four-vector
  3. http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/vatly/conhietdaicuong/khoiluongvaphuongtrinhtk.htm
  4. http://vietsciences.free.fr/timhieu/khoahoc/vatly/einstein_vathuyettuongdoi.htm

 

Comments

comments

1 COMMENT

  1. Chào các bạn sinh viên, học sinh,

    Một lý thuyết khoa học thì không thể có quan điểm nước đôi về một khái niệm vật lý cơ bản. Các bạn nào tin tưởng khoa học gia Albert Einstein, tin tưởng thuyết tương đối hẹp và ủng hộ quan điểm của giáo sư Phạm, xin hãy vui lòng chứng minh quan điểm của giáo sư Hawking là sai lầm; ngược lại, các bạn nào ủng hộ quan điểm của giáo sư Hawking thì hãy chứng minh quan điểm của giáo sư Phạm là sai lầm.

LEAVE A REPLY