Thuyết Bất Biến - The Theory Of Invariance

[CindyNg]

Các bạn nào có cùng tư tưởng với người bạn ngoilau, đều có thể nói rằng Thuyết Tương Đối là "hàng nhái" khi "người thợ" Albert Einstein đã đem "ráp" hằng số hấp dẫn G vào với hình học Riemann. Một trong những hệ quả của "hàng nhái" này là Hố Đen, mà Cindy đã nói qua:

Nhưng khi tia sáng trên vòng tròn chân trời sự kiện được hướng thẳng ra ngoài (hướng thẳng góc với vòng tròn) thì giải thích thế nào nếu vẫn bảo là nó cũng không thể thoát ra được thế giới bên ngoài?

Trong trường hợp này, người ta lại giải thích như sau:

Do không gian chung quanh hố đen bị "cuốn hút" vào trong hố đen.

Tình trạng tương tự như khi người ta đi trên một hành lang thang cuốn thường gặp ở các phi cảng. Khi người bộ hành đi với vận tốc 5km/h đối với hành lang thang cuốn, và thang cuốn cũng có vận tốc là 5km/h theo chiều ngược lại, thành thử người bộ hành đó vẫn là đứng yên tại toạ độ đó.

Họ nói, do không gian tại vòng tròn chân-trời-sự-kiện bị cuốn vào hố đen với vận tốc là 300000km/s, nên khi một tia sáng được phát ra từ vòng tròn chân-trời-sự-kiện, phát thẳng góc với phương tiếp tuyến của vòng tròn này, sẽ không thể nào thoát ra khỏi được vì vận tốc của ánh sáng cũng là 300000km/s. Họ "thêm" vào hai khái niệm mới: Local speed và Global speed. Ánh sáng vẫn có vận tốc là 300000km/s (local speed) đối với vùng không gian ngay chung quanh nó, nhưng vận tốc của nó lại là zero (global speed) đối với người quan sát đang đứng cách xa hố đen, đứng tại Trái Đất chẳng hạn.

Chúng ta có thể chất vấn:

Lúc thì anh bảo là không thời gian bị singularity uốn cong; lúc thì anh bảo là không gian bị cuốn vào singulariry? Rồi ánh sáng lại có thêm một global speed nữa?

Các nhà khoa học giải thích như vầy:

Mặc dù khi giải thích hiện tượng bằng ngôn ngữ thông thường thì chuyện không thời gian bị uốn cong nghe khác với chuyện không gian bị cuốn vào, nhưng nếu diễn tả bằng ngôn ngữ toán học, thì chúng là như nhau. Và dù ánh sáng có thêm một global speed = 0, cũng không phải là trái với tiên đề 1, vì local speed của nó vẫn là 300000km/s. Theo các phương trình của thuyết tương đối thì nó là như vậy.

Câu hỏi được đặt ra tiếp theo là:

Có phải khái niệm "không thời gian bị uốn cong" là không có gì khác với khái niệm "không gian bị cuốn vào"?

Với việc sử dụng cùng hằng số hấp dẫn G, trong thuyết tương đối, mức độ "uốn cong của không thời gian" chung quanh một tinh cầu là tương đương với mật độ của trọng trường trong cơ học Newton. Nói một cách khác, mức độ uốn cong của không thời gian có thể được đo bằng đơn vị m/s².

Trong khi đó khái niệm "không gian bị cuốn vào" lại được đo bằng đơn vị m/s.

Sự khác biệt này giửa hai khái niệm trên trong thuyết tương đối đã tạo thêm một lủng củng cho lý thuyết này. Nhưng đây cũng chưa phải là điểm cuối trong chuổi dài những bất thường của hố đen......

[Vân Nương]

Xin tóm tắt :
Quan niệm của bạn Ngoilau : Một lý thuyết như thuyết bất biến là phải được giới thiên văn công nhận ...

Quan niệm của bạn CindyNg thiên về lý và thực nghiệm : Ví dụ kiến thức khoa học ngày nay được loài người sử dụng đều là của chung. Ví dụ cụ thể là Einstein phải dùng định luật của Newton, của Maxwell, của tensor caculus, của hình học Reimann; lắp ráp mấy thứ đó lại rồi mới lần mò ra các phương trình trong thuyết tương đới tổng quát.

[ngoilau]

Các bạn nào có cùng tư tưởng với người bạn ngoilau, đều có thể nói rằng Thuyết Tương Đối là "hàng nhái" khi "người thợ" Albert Einstein đã đem "ráp" hằng số hấp dẫn G vào với hình học Riemann. Một trong những hệ quả của "hàng nhái" này là Hố Đen, mà Cindy đã nói qua:



Câu hỏi được đặt ra tiếp theo là:

Có phải khái niệm "không thời gian bị uốn cong" là không có gì khác với khái niệm "không gian bị cuốn vào"?

Với việc sử dụng cùng hằng số hấp dẫn G, trong thuyết tương đối, mức độ "uốn cong của không thời gian" chung quanh một tinh cầu là tương đương với mật độ của trọng trường trong cơ học Newton. Nói một cách khác, mức độ uốn cong của không thời gian có thể được đo bằng đơn vị m/s².

Trong khi đó khái niệm "không gian bị cuốn vào" lại được đo bằng đơn vị m/s.

Sự khác biệt này giửa hai khái niệm trên trong thuyết tương đối đã tạo thêm một lủng củng cho lý thuyết này. Nhưng đây cũng chưa phải là điểm cuối trong chuổi dài những bất thường của hố đen......

Về hố đen : Khoa học dựa trên thực nghiệm , Khi quan sát có hiện tượng khác lạ của ánh sáng , người ta cố gắng giải thích hiện tượng xảy ra ( eviden ) bằng cách áp dụng những nguyên lý sẵn có :

- Theo phái xưa : ánh sáng là một dạng của sóng điện từ trường , vì có mang tính chất đó nên bị ảnh hưởng của " lực hấp dẫn vạn vật = Gravity force = a ) , khi đi ngang qua thiên thể lớn có sức hút lớn nên cong đi và thời gian đến bị chậm lại . Đó là dựa vào sức hút g do Newton đưa ra .

- Theo Eistein : hạt photon không có mass ( khối lượng ) , cho nên không chịu ảnh hưởng của luật g force của Newton. Và ông ta đưa ra lý thuyết " spacetime " , " spacetime = là nơi thời gian và không gian hợp nhất , và sức hút g là một lực lớn , lực g đè lên mặt " thời gian không gian " làm cho mặt này trở nên cong .

Theo nghĩa hình học của Eistein : vùng không gian của vũ trụ không phẳng như phái cổ điển đẫ đưa ra , mà bề mặt của không gian là một mặt cong lên cong xuống , lồi lõm . Nơi cong là chỗ của các vũ trụ thể , hiện diện nên lực G kéo nó cong xuống . Trong vũ trụ có hỏa tinh , tử , vương tinh , mộc tinh v..v..Khi đi qua các chỗ đó ánh sáng sẽ bị cong , thời gian chậm lại.

Rõ ràng hai quan niệm khác hoàn toàn , hai công thức khác hoàn toàn.

( Tạm bỏ qua công thức Doffler effect , vì tác giả dùng hiệu ứng này để giải thích thời gian co rút của thuyết bất biến , cuối cùng cũng lại là công thức của người khác , của Doffler )

Từ đó chuyển sang giải thích hố đen , hố đen là một khái niệm hình thể học đầu tiên hiện diện trên lý thuyết , mọi người dùng khái niệm hố đen , để giải thích hiện tượng hiếm có tạo bởi các sự phát quang khác lạ và vị trí gần nhau như vòng tròn của chùm sao ( gồm tụ hội bởi nhiều ngôi sao ) , đó là chứng cớ vật lý . và hiện nay người ta tìm thấy ba bốn chỗ có các chùm sao phát quang lạ này , định được vị trí trên bản đồ vũ trụ ( chứng cớ tự tìm trên Internet ).

Theo phái G : sự phát quang lạ lùng đó do vật thể có từ trường hút cực mạnh, lưc hút mạnh đên nỗi dịch chuyển vị trí các ngôi sao khác lại gần chung quanh như vòng tròn , và ánh sáng của các ngôi sao đó bị nó hút vào không thoát ra được . Đến một lúc nào đó hố đen hút năng lượng vào cao quá , nó sẽ tự hủy vì chính sức nặng của nó , đó là hiện tượng của những ngôi sao đang chết .

Theo Eistein phái No G : nơi ánh sáng phát quang lạ lùng đó của các chùm sao , là do lực hấp dẫn của các ngôi sao tạo ra vì là các đối lực của nhau , khiến " mặt không gian thời gian " ở đó bị áp lực cong lung tung mọi hướng .

Nếu hố đen là một vật thể quay , thì một vật thể quay phải theo đúng nguyên lý tồn tại của " Pauli principle " đưa ra , tức là bên trong vật quay phải có một quĩ đạo ổn định , nơi đó các lực cân bằng triệt tiêu nhau bằng = 0. Quĩ đạo ổn định nơi các vật chất quay trái chiều nhau tổng hợp lực là 0 . Như thế lực không bị cuốn hết vật chất vào nhân , làm bể nhân ( nucleus ). Cho nên theo ông Eistein không có hố đen .

Để tránh đối đầu với địch thủ nặng ký này , người ta lập ra phái “ G hifi “ là sự tổng hợp mọi công thức của G và No G . Từ các công thức đó trên lý thuyết xuất hiện nhiều loại hố đen , hố đen tạo bởi vật quay , hố đen tạo bởi vật không quay ( bài đã tóm từ Internet kỳ trước ) , hố đen sức hình lõm xuống , hố đen có hình nhô lên , và hố đen có hình …bình thường.

In 1974, Hawking trên lý thuyết tính toán và cho rằng black hole , trước khi chết sẽ phát ra nhiệt năng ( thermal radiation ) , khoảng 100 nano Kelvin , cho hố đen có sức nặng bằng mặt trăng , theo hình học thì có dạng nhỏ hơn đầu kim . Tuy nhiên người khác lại nói , nhiệt vũ trụ gây ra bởi các tia vũ trụ lớn tới 2.7 K Kelvin , như vậy là entropy của nó tăng lên chứ không giảm .


Tóm lại : thuyết bất biến là thuộc phái nào G hay no G ??? , và lý thuyết về hố đen là gì ?? tại sao ?? .

[CindyNg]

Quan niệm của bạn CindyNg thiên về lý và thực nghiệm : Ví dụ kiến thức khoa học ngày nay được loài người sử dụng đều là của chung. Ví dụ cụ thể là Einstein phải dùng định luật của Newton, của Maxwell, của tensor caculus, của hình học Reimann; lắp ráp mấy thứ đó lại rồi mới lần mò ra các phương trình trong thuyết tương đới tổng quát.

Cám ơn Vân Nương đã góp lời....

Có điều, Cindy vẫn xem cơ học cổ điển là cơ học Newton, lý thuyết điện từ được viết bởi Maxwell, thuyết tương đối rộng là sự sáng tạo của Albert Einstein, và thuyết bất biến đã được viết bởi ... tác giả của nó.

Thân,

[CindyNg]

Theo phái G : sự phát quang lạ lùng đó do vật thể có từ trường hút cực mạnh, lưc hút mạnh đên nỗi dịch chuyển các ngôi sao khác lại gần chung quanh như vòng tròn , và ánh sáng của các ngôi sao không thoát ra được .

Thuyết bất biến cũng phát nguyên từ 'danh môn chánh phái' G đó bạn, nhưng thuyết này nói rằng không có bất cứ một trọng trường nào có thể "bắt giử" được ánh sáng. Và điều này là nhất quán với tiên đề của lý thuyết này: Vận tốc của ánh sáng trong chân không đối với tất cả mọi quan sát viên là như nhau. (bất luận ánh sáng được phát ra từ đâu)

[ngoilau]

Thuyết bất biến cũng phát nguyên từ 'danh môn chánh phái' G đó bạn, nhưng thuyết này nói rằng không có bất cứ một trọng trường nào có thể "bắt giử" được ánh sáng. Và điều này là nhất quán với tiên đề của lý thuyết này: Vận tốc của ánh sáng trong chân không đối với tất cả mọi quan sát viên là như nhau. (bất luận ánh sáng được phát ra từ đâu)

Eistein đã nói câu này trước , đó là bản quyền trí tuệ của ông ta và ông ta đưa ra " spacetime " .

Vậy có gì khác ???

[CindyNg]

Eistein đã nói câu này trước , đó là bản quyền trí tuệ của ông ta và ông ta đưa ra " spacetime " .

Vậy có gì khác ???

Chào các bạn,

Tôi nói thêm một chút về "tiên đề", cụ thể là hai tiên đề trong thuyết tương đối hẹp:

Tiên đề 1: Các định luật vật lý là như nhau trong tất cả các hệ qui chiếu quán tính.

Tiên đề 2: Vận tốc ánh sáng trong chân không là một hằng số đối với tất cả mọi quan sát viên.


Tiên đề trong vật lý là những "sự thật" được người ta đồng thuận.....

Cuối thế kỹ 19, các nhà khoa học đã đồng thuận với nhau cả hai "sự thật" nói trên bởi lý luận và bằng thực nghiệm. Chính từ hai tiên đề này mà các nhà khoa học gia đương thời đã không thoải mái với cơ học Newton. Họ nói, cơ học Newton không tương thích với tiên đề 2. Albert Einstein là một trong số đó.

Rồi xuất phát từ hai tiên đề trên, nhà bác học thiên tài đã phát triển ra một lý thuyết vật lý mới. Không lâu sau đó, lý thuyết này được gọi là thuyết tương đối hẹp.

Albert Einstein là người đã phát triển thuyết tương đối hẹp từ hai tiên đề trên, chứ ông không phải là người đầu tiên phát hiện hai "sự thật" đó.


===============


Thuyết bất biến cũng được phát triển từ hai tiên đề trên. Vậy mà nó lại khác với thuyết tương đối hẹp, và tôi đã có nói qua:

1. Hố đen.
2. Vận tốc giới hạn.


Sự khác biệt giửa hai lý thuyết được nhìn thấy rõ qua hai quan điểm trên, nói ngắn gọn như sau:

1. Về hố đen:

Hiện nay, đại đa số các nhà khoa học đều chấp nhận thuyết tương đối cả hẹp lẫn rộng. Các nhà khoa học này dựa trên thuyết tương đối rộng, nói rằng có sự tồn tại của hố đen.

Trong khi đó, thuyết bất biến với phương trình mô tả sự thay đối tần số ánh sáng trong trọng trường:

f/f_o = e^gh/cc

cho rằng, hố đen là không tồn tại.


2. Vận tốc giới hạn:

Từ thừa số gamma trong các phương trình động năng và động lượng của thuyết tương đối hẹp:

gamma = ( 1 - v²/c²)^-1/2

Einstein và các nhà khoa học (chấp nhận thuyết tương đối) nói rằng vận tốc v của một vật thể không thể bằng hoặc lớn hơn c.

Trong khi đó, trong thuyết bất biến không có thừa số gamma, cho nên thuyết bất biến không nói vận tốc ánh sáng là vận tốc giới hạn.

[Vân Nương]

Mới đây trên báo chí, tôi chỉ đọc thoáng qua, nên quên mất nguồn, tin nói rằng qua một cuộc thí nghiệm, tốc độ dã nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Nếu quả thực như thế và khoa học tiến bộ hơn, vận tốc đó nhanh hơn vận tốc ánh sáng một tỉ số đáng kể thì hệ số Gamma < 1 ( trong công thức gamma = 1 /( 1 - v²/c²)^-1/2 ). Lúc đó các công thức trong luật tương đối hẹp đổ vỡ hết.

[CindyNg]

Hi Vân Nương,

Hạ tuần tháng 9, năm 2011, thế giới khoa học sôi động vì có nguồn tin nói rằng các hạt neutrino bay nhanh hơn ánh sáng.

Đo những vận tốc lớn tương đương với vận tốc ánh sáng đã khó, đo vận tốc các hạt neutrino càng khó bội lần.

Sau nhiều tháng ầm ỉ, người ta nói rằng là đã tìm ra một vài trục trặc nhỏ, mà có thể là nguyên nhân dẫn đến chuyện sai lệch trong đo đạc, nếu có. Nói một cách khác, sau 2 lần đo đạc, người ta chưa khẳng định được điều gì hết về vận tốc neutrino có lớn hơn vận tốc ánh sáng hay không.

Người ta còn nói là, thực nghiệm này có thể sẽ được thực hiện lại tại Mỹ hoặc tại Nhật, nhưng rồi cũng chưa nghe thấy gì.....

====================

Như chúng ta biết, thuyết tương đối hẹp đã là nền tảng của vật lý hiện đại. Và điều này chính là nguyên nhân dẫn đến sự sôi động mạnh mẽ trong giới khoa học khi nguồn tin trên được công bố. Vì nếu thật sự mà neutrino bay nhanh hơn ánh sáng thì không riêng gì thuyết tương đối hẹp, mà cả thuyết tương đối rộng, và phần lớn kiến thức vật lý của nhân loại sẽ phải bị xét lại một cách sâu rộng.

Các bạn có thể gõ trên google dòng chữ "neutrino faster than light" sẽ tìm được nhiều thông tin về chuyện này.

====================

Nhưng dù là neutrino có bay nhanh hơn, nhanh bằng, hay chậm hơn ánh sáng thì thuyết bất biến cũng không bị hề hấn gì. :)

[Knight]

Dear ngoilau, lập luận cho rằng thuyết bất biến là hàng lắp ráp là vô lý.

Dear CindyNg, tác giả TBB phát triển 1 thuyết vật lý mới nhưng hoàn toàn dựa trên công thức, chính xác là biến đổi từ các công thức cơ bản là 1 khuyết điểm nặng nề. Để gọi là 1 thuyết, phải có lý luận đi trước làm nền tảng cho công thức, phương trình theo sau mà không thể ngược lại.

Như Einstein, để giải quyết các vấn đề phát sinh trong thuyết tương đối hẹp đã cho ra đời thuyết tương đối rộng. Nền tảng của nó chính là khái niệm mới "không thời gian". Nhớ đó mà lập luận, công thức của nó không bị mâu thuẫn với các thuyết, công thức khác trước đó. Và vì vậy, cho dù phát sinh ra chuyện vượt qua c thì cũng không ảnh hưởng đến thuyết tương đối rộng.