Nghe tóm tắt ý chính của cuốn sách:
1. 1. Sự Thống Nhất Vật Lý (The
Unification of Physics):
·
Einstein
dành nhiều năm cuối đời để tìm kiếm một sự thống nhất giữa Thuyết Tương Đối
Rộng và Thuyết Điện Từ.
·
Sau
khi ông mất, các nhà vật lý lý thuyết tiếp tục công việc này, cố gắng thống
nhất Thuyết Tương Đối Rộng và Cơ Học Lượng Tử.
·
"Ông
dành ra ba mươi năm cuối đời để tìm sự thống nhất thuyết tương đối rộng và
thuyết điện từ trong một cuộc chiến đấu cô đơn và vô vọng."
2. Thuyết Tương Đối Hẹp và Sự Thay Đổi Quan
Điểm về Không Gian và Thời Gian:
·
Thuyết
Tương Đối Hẹp không phức tạp về mặt toán học, nhưng đòi hỏi một sự thay đổi
quan điểm "triết học" về thế giới.
·
Khái
niệm "tính đồng thời" là tương đối, không tuyệt đối, và phụ thuộc vào
trạng thái chuyển động của người quan sát.
·
"Điều
này có nghĩa rằng, tính đồng thời đã mất đi tính khách quan của nó, chỉ còn
tính tương đối thôi."
·
Không
có "thời gian tuyệt đối chung cho mọi người", mà chỉ có thời gian của
mỗi cá nhân.
·
Không
gian và thời gian trở thành các đại lượng tương đối, thay đổi theo vận tốc
chuyển động của hệ quy chiếu. Thời gian giãn nở và không gian co lại.
3. Ảnh Hưởng của Thuyết Tương Đối Hẹp đến
Vật Lý Lượng Tử:
·
Paul
Dirac nhận xét Thuyết Tương Đối Hẹp dẫn đến một sự phát triển lâu dài, đặc biệt
là khái niệm về phản vật chất.
·
"Nó
đưa đến căn bậc hai trong phương trình cho một vật thể chuyển động, cho nên
năng lượng, xét thuần về mặt toán học, có thể có những trị số âm. Điều này đầu
tiên tỏ ra vô nghĩa... Điều này đưa tới quan niệm phản-vật-chất, một hệ quả
trực tiếp của thuyết tương đối Einstein."
4. Thuyết Tương Đối Rộng và Lực Hấp Dẫn:
·
Thuyết
Tương Đối Rộng mô tả lực hấp dẫn bằng độ cong của không-thời gian.
·
Một
vật thể lớn như Mặt Trời gây ra độ cong xung quanh nó, ảnh hưởng đến chuyển
động của các vật thể khác (ví dụ, Trái Đất).
·
"Lực
hấp dẫn được mô tả bằng độ cong của không-thời-gian continuum. Một vật thể, như
mặt trời, với khối lượng của nó, gây ra một độ cong xung quanh nó trong
không-thời-gian."
5. Nguyên Lý Tương Đương (The Equivalence
Principle):
·
Nguyên
lý này nói về sự tương đương giữa khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn.
·
Nó
còn được diễn tả bằng sự tương đương giữa gia tốc và lực hấp dẫn.
·
Từ
những ý tưởng trên, Einstein diễn tả lực hấp dẫn trên không gian continuum bốn
chiều không-thời-gian của Minkowski đã được xây dựng cho thuyết tương đối hẹp.
6. Tác Động Của Thuyết Tương Đối đến Cộng
Đồng Khoa Học và Công Chúng:
·
Sự
xác nhận Thuyết Tương Đối Rộng năm 1919 (thông qua việc đo độ lệch ánh sáng
trong nhật thực) đã gây chấn động và đưa Einstein trở thành "anh hùng toàn
cầu".
·
Thuyết
Tương Đối đã thay đổi cách con người nhận thức về vũ trụ và phá vỡ tư duy tuyệt
đối của vật lý Newton.
7. Những Tư Biện Khoa Học Từ Thuyết Tương
Đối:
·
Thuyết
Tương Đối Rộng dẫn đến các tư biện khoa học thú vị, như "du ngoạn thời
gian" thông qua các "lỗ sâu" (wormholes).
·
Dirac
nhận xét về ấn tượng của Thuyết Tương Đối đối với ông khi còn là sinh viên,
rằng nó đã "vỡ tung" thế giới quan của họ và dấy lên sự quan tâm lớn.
8. Khó Khăn Vũ Trụ Học của Thuyết Newton:
·
Vũ
trụ vô hạn và đồng nhất về mật độ vật chất mâu thuẫn với thuyết Newton.
· Thuyết Newton đòi hỏi vũ trụ phải có một trung tâm với mật độ vật chất cực đại, giảm dần ra xa.
9. 9. Vai Trò Của Toán Học và Kinh Nghiệm:
·
Toán
học mang lại sự chắc chắn cho khoa học tự nhiên, nhưng các khái niệm nền tảng
của vật lý không thể được suy diễn chỉ từ kinh nghiệm.
· Einstein nhấn mạnh rằng tư duy logic là tất yếu diễn dịch và dựa trên các khái niệm giả thuyết.
0. 10. Sự Hình Thành Thuyết Tương Đối:
·
Einstein
mô tả quá trình hình thành Thuyết Tương Đối Hẹp và Rộng, nhấn mạnh sự không
thỏa mãn của ông với Thuyết Tương Đối Hẹp vì nó không áp dụng được cho chuyển
động tổng quát.
11. Những
Câu Hỏi và Vấn Đề Còn Bỏ Ngỏ:
·
Văn
bản đề cập đến những nỗ lực tiếp tục để tìm kiếm một lý thuyết thống nhất, và
thừa nhận rằng những khám phá hiện tại vẫn chưa chắc chắn.
·
Einstein
bày tỏ sự nghi ngờ về một số diễn giải của Thuyết Lượng Tử hiện đại và hy vọng
vào một mô hình của thực tại biểu thị chính các sự vật chứ không chỉ xác suất
của sự xuất hiện của chúng.
Hy
vọng bản tóm tắt này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện và hữu ích về
các nội dung quan trọng trong tài liệu của bạn!
·
Thuyết tương đối rộng đã trải qua những thử thách nào
trong suốt một thế kỷ qua?
·
Thuyết
tương đối rộng đã vượt qua mọi phép thử và đứng vững không lay chuyển trong
suốt một trăm năm qua. Tuy nhiên, Einstein đã dành ba mươi năm cuối đời để tìm
sự thống nhất giữa thuyết tương đối rộng và thuyết điện từ, nhưng không thành
công. Các nhà vật lý lý thuyết và toán học tiếp tục công việc của ông, tìm kiếm
sự thống nhất giữa thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử, hai cột trụ của
vật lý học thế giới.
·
Tại sao Heisenberg cảm thấy khó khăn khi hiểu Thuyết
tương đối hẹp?
·
Heisenberg,
một trong những cha đẻ của thuyết lượng tử, đã gặp khó khăn khi tiếp xúc với
Thuyết tương đối hẹp vì khái niệm tính đồng thời là rắc rối. Ông cảm thấy câu
hỏi hai sự kiện diễn ra ở những chỗ khác nhau có đồng thời hay không tùy thuộc
vào trạng thái chuyển động của người quan sát.
·
Tại sao trực giác thông thường của con người không phù
hợp để hiểu Thuyết tương đối?
·
Kích
thước của con người và không gian của nó không thuận lợi cho những cảm nhận
trung thực để hình dung được những hiện tượng và định luật ở cấp vĩ mô của vũ
trụ. Con người đã quen với không gian kích thước như thế, điều đã hằn sâu trong
tâm trí. Con người chỉ có thể chuyển động vài chục cây số một giờ, hay một bội
số của nó, trong khi vận tốc trong vũ trụ phải được đo bằng vận tốc ánh sáng c
= 300.000km/giây (trong chân không).
·
"Tính đồng thời" được hiểu như thế nào trong
Thuyết tương đối hẹp?
·
Tính
đồng thời không còn tính khách quan mà chỉ còn tính tương đối. Nếu một người
đứng giữa hai sự kiện, nghĩa là có cùng khoảng cách với hai nơi khác nhau diễn
ra hai sự kiện, anh ta sẽ cảm nhận hai tia chớp cùng một lúc, và theo định
nghĩa của Einstein, chúng đã xảy ra đồng thời. Nhưng sẽ là một sự sai lầm nếu
người ta suy từ đó ra rằng mọi người khác đứng ở đâu cũng đều cảm nhận sự đồng
thời như thế.
·
Không gian và thời gian thay đổi như thế nào theo Thuyết
tương đối hẹp?
·
Không
gian và thời gian đã trở thành những đại lượng tương đối, chúng thay đổi theo
vận tốc chuyển động của hệ quy chiếu. Thời gian giãn nở và không gian (chiều
dài) co lại. Đồng hồ chuyển động sẽ chạy chậm hơn so với đồng hồ đứng yên,
chuyển động càng nhanh thì thời gian càng chậm lại.
·
Thuyết tương đối hẹp dẫn đến những hệ quả nào về năng
lượng và vật chất?
·
Thuyết
tương đối hẹp dẫn đến quan niệm phản-vật-chất, một hệ quả trực tiếp của thuyết
tương đối Einstein. Nó đưa đến căn bậc hai trong phương trình cho một vật thể
chuyển động, cho nên năng lượng, xét thuần về mặt toán học, có thể có những trị
số âm. Điều này đầu tiên tỏ ra vô nghĩa, vì người ta có thể nói rằng các trạng
thái năng lượng âm đơn giản không xuất hiện được. Nhưng với sự ra đời của cơ
học lượng tử, khả năng mở ra, rằng một hạt có thể chuyển từ một trạng thái năng
lượng dương sang âm, và do đó người ta bắt buộc nghiên cứu ý nghĩa của năng
lượng âm.
·
Lực hấp dẫn được mô tả như thế nào trong Thuyết tương đối
rộng?
·
Lực
hấp dẫn được mô tả bằng độ cong của không-thời gian continuum. Một vật thể, như
mặt trời, với khối lượng của nó, gây ra một độ cong xung quanh nó trong
không-thời gian. Không gian cong này sẽ quy định các vật thể khác, như trái đất
chúng ta, khi được đặt vào đó sẽ chuyển động như thế nào. Giống như một vật có
trọng lượng nặng được đặt trên một tấm nệm mút, nó sẽ gây một độ cong xung
quanh, và vật nào ở gần đó sẽ bị "hút" vào chỗ trũng.
·
Thuyết tương đối đã ảnh hưởng đến nhận thức của công
chúng như thế nào vào đầu thế kỷ 20?
· Thuyết tương đối xuất hiện như một ánh sáng trong sự hoang mang và bi quan tột độ. Sau khi hai đoàn thám hiểm Anh đo đạc tiên đoán độ lệch của ánh sáng đi qua mặt trời, đã công bố kết quả đo đạc trước Hàn lâm viện khoa học Anh gây chấn động dữ dội: tiên đoán độ lệch của ánh sáng đi qua mặt trời của thuyết tương đối rộng của Einstein là chính xác! Newton sai! Tư duy tuyệt đối, cơ giới của vật lý Newton thình lình bị thuyết tương đối cắt đứt.
Download tài liệu miễn phí tại đây!
Đăng nhận xét