Thấy các bạn trên này bàn luận sôi nổi các vấn đề liên quan đến Thuyết Tương đối hẹp nhưng không thấy ai post tóm tắt của Thuyết Tương đối hẹp lên đây để dễ dàng thảo luận. Mạn phép cho tôi được post tóm lượt của nó lên đây (cái này trước kia có trong sách giáo khoa Vật lý lớp 12).
Trước tiên, cần phải lưu ý một số vấn đề về kiến thức phổ thông như sau:
(1*) Trong toán học, phép chia của một số cho con số 0 là không có ý nghĩa (không xác định).
(2*) Đứng trên phương diện số Phức, căn bậc hai của sồ âm có ý nghĩa toán học
(3*) Giả sử L là giới hạn của hàm số f (x) khi x => a thì không đồng nghĩa với f(a) = L
(4*) Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.
(5*) Tiên đề là mệnh đề được thừa nhận không phải chứng minh, là cơ sở để xây dựng Thuyết vật lí.
(6*) Phương pháp thực nghiệm là công cụ xác định tính đúng của tiên đề. Nếu không có thí nghiệm nào bác bỏ được tiên đề thì tiên đề và hệ quả của nó vẫn còn giá trị.
A. TÓM TẮT THUYÊT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Cơ học của Newton chỉ đúng cho các vật chuyển động với tốc độ nhỏ, không đúng với những vật chuyển động với tốc độ lớn. Einstein xây dựng Thuyết tương đối hẹp dựa trên 2 tiên đề sau:
Tiên đề I (nguyên lí tương đối): Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học . . .) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính.
Tiên đề II (nguyên lí về sự bất biến của tốc độ ánh sáng): tốc độ ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vào tốc độ của nguồn sáng hay máy thu.
Dựa trên 2 tiên đề nêu trên, qua một số phép biến đổi, thu được các hệ quả sau
(nếu ai thích chứng minh thì xem tại đường link http://www4.hcmut.edu.vn/~huynhqlinh/project/VatlyLuongtuDC/chuong1A.htm )
Các hệ quả:
Nhấn vào để xem
B. NHẬN XÉT:
Từ (1*) => Vật chuyển động với vận tốc không được bằng vận tốc ánh sáng vì nếu không, các biểu thức toán học của Thuyết sẽ vô nghĩa.
Từ (Tiên đề 2) và (2*) =>
- Thuyết tương đối hẹp không nói vận tốc của ánh sáng trong chân không là lớn nhất.
- Khi vật chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng, các biểu thức hệ quả của Thuyết vẫn có ý nghĩa toán học, còn ý nghĩa cụ thể như thế nào thì chỉ mới là các phỏng đoán, trong đó có phỏng đoán khi chuyển động với vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng thì sẽ trở về quá khứ.
C. ÁP DỤNG VÀO BÀI TOÁN
Vì bài toán của chủ thớt là 1 thí nghiệm chưa có trong thực tế, chỉ có trong trí tưởng tượng nên chỉ có thể giải bằng các kiến thức toán học, vật lý học.
Đối với câu hỏi số 1: Với ông A thì mất bao nhiêu thời gian để tới hành tinh (C). Nghĩa là già bao tuổi?
Trả lời: Vì theo đề bài, có gia tốc g nên ông A đang ở trong hệ quy chiếu phi quán tính (mâu huẩn với Tiên đề 1) nên không thể dùng Thuyết Tương đối hẹp để trả lời. Nếu muốn thì chắc phải dùng Thuyết Tương đối rộng, mà cái này thì tôi chưa đủ trình để chém.
Đối với câu hỏi số 2: Khi ông ấy thăm hành tình (C) xong quay lại trái đất (A) thì trái đất (A) đã trải qua bao nhiêu năm từ khi ông ấy rời đi?
Trả lời: Người quan sát thí nghiệm đang ở trên trái đất, để đơn giản nên được được xem đang ở trong hệ quy chiếu đứng yên. Sử dụng kiến thức vật lý lớp 10 là giải được (với lưu ý vận tốc muốn tăng lên đến bao nhiêu cũng được và v không được bằng c; nếu v = c thì không ai hiểu điều gì sẽ xảy ra). Câu này cũng đã có người trả lời ở mấy bài trước rồi (với giả thiết v gần bằng c)
T/B: tôi viết bài này với hy vọng sẽ làm sáng tỏ một số vấn đề khái niệm haybị nhầm lẫn.