Thuyết tương đối của Anhstanh

khöng chuýín ăöơng, khöng thay ăöíi vúâi möơt víơn töịc nhíịt ắnh vađ nïịu víơn töịc ăoâ khöng phuơ thuöơc vađo víơn töịc chuýín ăöơng cuêa nguöìn saâng, thò víơn töịc aânh saâng coâ thï

MUÅC LUÅC

Giúi thiïåu 3

Phêìn I 5

Ph?n II 10

Phêìn III 15

Phêìn IV 23

Phêìn V 29

Phêìn VI 36

Phêìn VII 43

Phêìn VIII 47

Phêìn IX 56

Phêìn X 62

Phêìn XI 66

Phêìn XII 71

Phêìn XIII 75

Phêìn XIV 79

Phêìn XV 83

Phêìn XVI 89

Phêìn XVII 93

Phêìn XVIII 96

Phêìn XIX 99

Phêìn XX 102

Phêìn XXI 105 Phêìn cuöëi 108

GIÚI THIÏƠU

Khöng míịy ai khöng biïịt ăïịn tïn tuöíi cuêa Albert Einstein, nhûng cuông khöng míịy ai hiïíu ặúơc tû duy ăíìy saâng taơo cuêa öng Coâ leô caâi ăöơc ăaâo coâ möơt khöng hai cuêa öng cuông cođn lađ úê chöî ăoâ chùng?

Nhín loaơi chuâng ta ăaô bûúâc qua nùm 2001, nùm múê ăíìu cuêa thïị kyê 21, nùm ăíìu tiïn cuêa thiïn niïn kyê thûâ 3 Vađo dõp chuýín giao troơng ăaơi giûôa hai thiïn niïn kyê Taơp chñ Myô Time Magazine ăaô bíìu choơn möơt tïn tuöíi saâng choâi - Albert Einstein - nhađ víơt lyâ hoơc lûđng danh thïị giúâi, ngûúđi coâ cöịng hiïịn vô ăaơi ăöịi vúâi loađi ngûúđi - lađm danh nhín tiïu biïíu söị 1 cuêa loađi ngûúđi trong vođng möơt trùm nùm cuêa thïị kyê 20 Chùưc hùỉn chuâng ta ăïìu chia seê hoan hó ăöịi vúâi sûơ bíìu choơn ăíìy tñnh thuýịt phuơc íịy

Nhûng cuông ăaâng suy nghô biïịt bao khi möơt thiïn tađi kyđ vô nhû víơy cuêa nhín loaơi dûúđng nhû víîn cođn nhû xa laơ vúâi chuâng ta,

vò öng ñt ặúơc giúâi thiïơu vúâi ăöng ăaêo cöng chuâng nûúâc ta

Nhađ víơt lyâ hoơc ngûúđi Myô Gardner, taâc giaê cuöịn saâch mađ chuâng ta dõch ra ăíy cuông tûđng noâi rùìng, trïn thïị giúâi chó coâ chûđng mûúi mûúđi hai ngûúđi hiïíu ặúơc öng, kïí caê nhûông nhađ víơt lyâ tíìm cúô Laơi nûôa, nhû möơt chuýơn vui vïì cuöơc ăöịi thoaơi giûôa Einstein vađ vua hïì Charles Chaplin kïí rùìng chñnh lađ Chaplin ăaô thûđa nhíơn mònh nöíi tiïịng vò ai cuông hiïíu cođn Einstein thûđa nhíơn mònh nöíi tiïịng vò khöng ai hiïíu!

Nhûng may thay trong gíìn möơt trùm nùm trúê laơi ăíy, kïí tûđ khi Einstein cöng böị phaât minh thuýịt tûúng ăöịi heơp vađo nùm

1905 vađ thuýịt tûúng ăöịi töíng quaât vađo nùm 1916, coâ nhiïìu nhađ khoa hoơc mïịn möơ öng vađ tòm caâch "diïîn nghôa" tû tûúêng cuêa öng vúâi ăöng ăaêo baơn ăoơc, vađ coâ nhûông thađnh cöng ăaâng kïí nhû Bectúrùng vúâi cuöịn ABC vïì thuýịt tûúng ăöịi vađ gíìn ăíy Martin

Gardner vúâi cuöịn Thuýịt tûúng ăöịi cho moơi ngûúđi (Relativity for the million) v v

Vúâi tíịt caê nhûông bûâc xuâc, trùn trúê vađ cú höơi coâ ặúơc, chuâng töi ăaô maơo muöơi ăïì xuíịt viïơc dõch sang tiïịng viïơt cuöịn saâch cuêa M Gardner vađ ríịt mûđng lađ ngay líơp tûâc yâ tûúêng nađy ăaô ặúơc Nhađ xuíịt baên Ăaơi hoơc Quöịc gia nhiïơt liïơt uêng höơ Nhûng vò trònh ăöơ coâ haơn vađ thúđi gian gíịp gaâp, chùưc chùưn baên dõch khöng traânh khoêi nhûông thiïịu soât vïì nöơi dung cuông nhû vïì thuíơt ngûô

Vûúơt lïn tíịt caê lađ mong coâ sûơ ăoâng goâp nhoê beâ nađo ăoâ ăïí tû tûúêng vô ăaơi cuêa Einstein ặúơc ngađy cađng ăïịn gíìn vúâi moơi ngûúđi hún, trong ăoâ coâ caê baên thín ngûúđi dõch, ăöìng thúđi cuông lađ ăïí hûúâng ăïịn nùm 2005 kyê niïơm 100 nùm ngađy ra ăúđi cuêa thuýịt tûúng ăöịi vađ 50 nùm ngađy mađ Anbert Einstein, giöịng nhû chađng Atlas huýìn thoaơi ăïí laơi traâi ăíịt cho nhín loaơi vađ bay vađo vuô truơ vônh hùìng trong niïìm thûúng tiïịc vađ biïịt ún vö haơn cuêa nhín loaơi trûúđng sinh

Xin chín thađnh caêm ún Nhađ xuíịt baên Ăaơi hoơc Quöịc gia Hađ Nöơi vađ sûơ chó giaâo goâp yâ cuêa ăöng ăaêo baơn ăoơc gíìn xa

PHÍÌN I

Giaê sûê rùìng trong möơt thúđi ăiïím nhíịt ắnh, moơi víơt trong vuô truơ bùưt ăíìu chuýín ăöơng chíơm hún hoùơc nhanh hún, hoùơc giaê hoađn toađn dûđng laơi möơt vađi triïơu nùm, sau ăoâ laơi chuýín ăöơng trúê laơi, liïơu ta coâ thïí nhíơn thíịy nhûông thay ăöíi ăoâ khöng?

Tuýơt ăöịi hay tûúng ăöịi?

Hai chađng thuyê thuê lađ Jo vađ Mo, sau möơt tai naơn ăím tađu, ăaô daơt vađo möơt hoang ăaêo Nhiïìu nùm tröi qua, möơt höm Jo phaât hiïơn

ra möơt caâi chai bõ soâng ăaânh daơt vađo búđ Ăoâ lađ caâi voê chai cođn ăïì nhaôn bïn dûúâi lađ "Coca - cola", Jo taâi mùơt ăi

- Nađy Mo - Anh ta kïu lïn - Chuâng ta ăaô beâ ăi biïịt bao nhiïu?

Tûđ cíu noâi vui ăoâ coâ thïí ruât ra möơt bađi hoơc nghiïm tuâc, phaân ăoaân vïì ăöịi tûúơng bíịt kyđ khöng thïí nađo khaâc hún lađ so saânh noâ vúâi kñch thûúâc cuêa möơt ăöịi tûúơng khaâc Ngûúđi Liliput xem ngûúđi Gulivú lađ khöíng löì Ăöịi vúâi dín chuâng vuđng Bropdingú thò ngûúđi Gulivú laơi lađ loaơi chim chñch Víơy quaê cíìu lađ lúân hay nhoê? Dûúđng nhû noâ lađ cûơc lúân so vúâi nguýn tûê, nhûng laơi cûơc nhoê so vúâi traâi ăíịt

Jun Andre Poangcare, nhađ toaân hoơc nöíi tiïịng ngûúđi Phaâp thïị kyê XIX, trong khi tiïn ăoaân nhiïìu luíơn ăiïím cuêa thuýịt tûúng ăöịi ăaô ăïì cíơp víịn ăïì nađy nhû sau (caâc nhađ khoa hoơc goơi phûúng phaâp cuêa öng lađ phûúng phaâp tiïịp cíơn bùìng tû duy thûơc nghiïơm Cuông tûâc lađ pheâp thûơc nghiïơm suy tûúêng nhûng khöng thûơc hiïơn ặúơc trïn thûơc tïị): Chuâng ta cûâ hònh dung rùìng, öng noâi, vađo ban ăïm, khi chuâng ta nguê say, moơi thûâ trong vuô truơ trúê nïn lúân gíịp hađng ngađn líìn trûúâc ăoâ ÚÊ ăíy, Poangcare muöịn noâi moơi thûâ hiïơn hûôu nhû ăiïơn tûê, nguýn tûê, ăöơ dađi soâng aânh saâng, baên thín chuâng ta,

caâi giûúđng ta nùìm, cùn nhađ ta úê, traâi ăíịt, mùơt trúđi vađ caâc vò sao Baơn coâ thïí seô noâi rùìng khi tónh giíịc ăaô coâ ăiïìu gò ăoâ xaêy ra chùng? Coâ thïí díîn ra ăíy möơt thñ nghiïơm tûúêng nhû chûâng minh ặúơc rùìng baơn ăaô thay ăöíi vïì kñch thûúâc?

- Khöng, Poangcare noâi, möơt thñ nghiïơm nhû víơy lađ khöng thûơc hiïơn ặúơc Thûơc víơy, vuô truơ dûúđng nhû giöịng y hïơt trûúâc ăoâ, thíơt lađ vö lyâ khi noâi rùìng vuô truơ ăaô trúê nïn lúân hún "Lúân hún" ăiïìu ăoâ coâ nghôa lađ khaâc hún ăöịi vúâi möơt víơt khaâc Trong trûúđng húơp nađy khöng hïì coâ víơt nađo khaâc caê Cuông vö lyâ biïịt bao khi noâi rùìng toađn böơ vuô truơ ăaô co laơi vïì kñch thûúâc

ă ö ịi x a âc ă õ n h k ñ c h t h û ú âc c u êa möơt ăöịi tûúơng nađo ăoâ vađ khöng thïí noâi rùìng noâ coâ möơt kñch thûúâc nađo ăoâ, hay möơt kñch thûúâc tuýơt ăöịi nađo ăoâ Coâ thïí xaâc ắnh kñch thûúâc bùìng caâch sûê duơng nhûông thûúâc

ăo khaâc, vñ nhû, thûúâc ăo ăöơ dađi hoùơc thûúâc meât Nhûng thûúâc meât coâ ăöơ dađi lađ bao nhiïu?

Trûúâc ngađy 1 thaâng giïng nùm 1962, ăún võ meât ặúơc xaâc ắnh lađ ăöơ dađi cuêa möơt thanh platin xaâc ắnh, ặúơc baêo quaên úê nhiïơt ăöơ khöng ăöíi trong híìm ngíìm Sevrú thuöơc nûúâc Phaâp Tûđ ngađy 1 thaâng giïng nùm 1962, tiïu chuíín múâi cuêa meât lađ 1650763,73 ăöơ dađi cuêa soâng aânh saâng mađu da cam, kiïíu xaâc ắnh phaât ra trong chín khöng búêi nguýn tûê Kripton - 86 Tíịt nhiïn, nïịu hïịt thaêy trong vuô truơ, kïí caê ăöơ dađi soâng bûâc xaơ ăoâ tùng hoùơc giaêm theo möơt tyê lïơ nhíịt ắnh, thò khöng möơt phûúng phaâp thûơc nghiïơm nađo coâ thïí nhíơn ra sûơ thay ăöíi ăoâ

Ăiïìu ăoâ cuông ăuâng caê vïì mùơt thúđi gian Cíìn "nhiïìu" hay "ñt" thúđi gian ăïí traâi ăíịt quay möơt vođng quanh mùơt trúđi? Ăöịi vúâi möơt

em beâ, thúđi gian tûđ nùm múâi nađy sang nùm múâi khaâc dûúđng nhû lađ

vö tíơn Cođn ăöịi vúâi nhađ ắa chíịt quen tñnh toaân thúđi gian hađng triïơu nùm thò möơt nùm chó giöịng nhû möơt nhaây mùưt

Khoaêng thúđi gian cuông tñnh nhû

b ù ìn g c a âc h n a đo k h a âc h ú n l a đ s o s a ân h n o â v ú âi m ö ơt k h o a ên g t h ú đi g i a n k h a âc

M ö ơt n ù m ă û ú ơc x a âc ă õ n h b ù ìn g t h ú đi g i a n t r a âi ă í ịt q u a y x u n g q u a n h m ù ơt

trúđi, ngađy lađ thúđi gian cíìn thiïịt ăïí traâi ăíịt quay möơt vođng quanh truơc cuêa noâ Giúđ lađ thúđi gian chiïịc kim lúân cuêa ăöìng höì quay ặúơc möơt vođng Luön coâ möơt khoaêng thúđi gian ặúơc ăo bùìng caâch so saânh noâ vúâi khoaêng thúđi gian khaâc

G Well coâ viïịt möơt truýơn khoa hoơc viïîn tûúêng nöíi tiïịng coâ nhan ăïì lađ Maây gia töịc múâi, trong ăoâ coâ thïí ruât ra chó möơt bađi hoơc tûđ möơt cíu noâi ăuđa vïì hai chađng thuyê thuê, song bađi hoơc khöng ăuơng chaơm ăïịn khöng gian, mađ lađ ăïịn thúđi gian Möơt nhađ baâc hoơc phaât minh ra phûúng phaâp tùng töịc moơi quaâ trònh diïîn ra trong cú thïí mònh Traâi tim anh ta ăíơp nhanh hún Baơn thûê ăoaân xem chuýơn gò seô xaêy ra Moơi thûâ trïn thïị gian ăöịi vúâi anh ta dûúđng nhû bõ chíơm laơi ăïịn kinh khuêng, nïịu khöng noâi lađ dûđng laơi hoađn toađn Nhađ baâc hoơc ra ăi daơo vađ bûúâc thuêng thùỉng sao cho khöng khñ bõ coơ saât khöng lađm cho böịc chaây chiïịc quíìn ăang mùơc cuêa anh

ta Phöị xaâ chíơt cûâng nhûông ngûúđi tûúơng Ăađn öng bõ ăöng cûâng vađo thúđi ăiïím anh ta ăaêo mùưt nhòn hai cö gaâi ăi qua Trong cöng viïn möơt dađn nhaơc ăang chúi phaât ra möơt thûâ ím thanh chaât chuâa Con ong vo vo trong khöng trung trong khi di chuýín vúâi töịc ăöơ cuêa loađi sïn

Chuâng ta díîn ra ăíy möơt thñ nghiïơm tûúêng tûúơng Giaê sûê rùìng trong möơt thúđi ăiïím nhíịt ắnh, moơi víơt trong vuô truơ bùưt ăíìu chuýín ăöơng chíơm hún hoùơc nhanh hún, hoùơc giaê hoađn toađn dûđng laơi möơt vađi triïơu nùm, sau ăoâ laơi chuýín ăöơng trúê laơi, liïơu ta coâ thïí nhíơn thíịy nhûông thay ăöíi ăoâ khöng? Khöng thïí coâ möơt thñ nghiïơm nađo ăïí nhíơn chín ăiïìu íịy T h ú đi g i a n , t û ú n g t û ơ n h û k h o a ên g c a âc h t r o n g

Giaâ nhû traâi ăíịt lađm bùìng kñnh trong suöịt vađ baơn coâ thïí nhòn qua kñnh viïîn voơng xuýn suöịt, thò hùỉn baơn ăaô nhòn thíịy trïn thûơc tïị nhûông con ngûúđi ặâng löơn ăíìu xuöịng chín chöíng ngûúơc lïn, tûâc lađ traâi vúâi chiïìu ặâng cuêa baơn Trïn mùơt ăíịt hûúâng

"lïn trïn" lađ hûúâng tñnh tûđ tím cuêa traâi ăíịt Hûúâng "xuöịng dûúâi" lađ hûúâng vïì tím cuêa traâi ăíịt Trong khoaêng khöng giûôa caâc vò sao tuýơt ăöịi khöng coâ khaâi niïơm trïn vađ dûúâi vò úê ăoâ khöng coâ hađnh tinh ăïí coâ thïí sûê duơng "hïơ thöịng ăoơc söị"

Ta haôy hònh dung möơt con tađu vuô truơ dûúâi daơng möơt caâi tröịng lúân ăang chuýín ăöơng trong hïơ mùơt trúđi Noâ bõ quay taơo ra lûơc ly tím lađm thađnh trûúđng trong luâc nhín taơo Khi úê bïn trong

con tađu, caâc nhađ du hađnh vuô truơ coâ thïí ăi laơi trïn thađnh trong nhû

ăi trïn nïìn nhađ Ăöịi vúâi hoơ "xuöịng dûúâi" cuông tûâc lađ tûđ phña tím con tađu, cođn "lïn trïn" tûâc lađ hûúâng vïì phña tím, cuông tûâc lađ ngûúơc hùỉn vúâi võ trñ trïn hađnh tinh ăang quay

Nhû víơy, caâc baơn seô thíịy rùìng trong vuô truơ khöng hïì coâ

"phña trïn" vađ "phña dûúâi" möơt caâch tuýơt ăöịi Lïn trïn vađ xuöịng dûúâi chó lađ phûúng hûúâng ăöịi vúâi hûúâng hoaơt ăöơng cuêa troơng trûúđng Thíơt lađ vö nghôa khi noâi rùìng luâc baơn nguê toađn böơ vuô truơ löơn ăíìu ăuöi, búêi vò lađm gò coâ hïơ thöịng ăoơc söị nađo ăïí lyâ giaêi víịn ăïì vuô truơ coâ võ trñ nhû thïị nađo

Möơt kiïíu thay ăöíi khaâc cuông coâ yâ nghôa tûúng ăöịi, ăoâ lađ sûơ thay ăöíi cuêa ăöịi tûúơng khi phaên chiïịu trong gûúng Nïịu nhû chûô R hoa in ngûúơc laơi ta seô ặúơc chûô / , baơn coâ thïí nhíơn ngay ra rùìng ăoâ lađ chûô phaên chiïịu trong gûúng cuêa chûô R Nhûng nïịu toađn böơ vuô truơ (kïí caê baơn) bíịt ngúđ ặúơc phaên chiïịu qua gûúng thò baơn coâ cú höơi phaât hiïơn nhûông thay ăöíi tûúng tûơ

Tíịt nhiïn, nïịu nhû chó coâ möơt ngûúđi ặúơc phaên chiïịu qua gûúng (vïì ăiïìu nađy ) G Well cuông ăaô viïịt möơt truýơn coâ nhan ăïì Truýơn vïì Pletttner, cođn vuô truơ laơi víîn nguýn nhû cuô, tûâc lađ tûúêng nhû moơi thûâ ăïìu ăaêo löơn Muöịn ăoơc saâch anh ta cíìn phaêi ặa noâ gíìn gûúng, giöịng nhû chađng Alice úê trong gûúng ranh maônh ăoơc caâc chûô in úê trong gûúng thi phíím Jabberwocky, trong khi víîn giûô thi phíím ăoâ trûúâc gûúng víơy Nhûng nïịu nhû tíịt caê ăïìu ăaêo löơn thò khöng möơt thûơc nghiïơm nađo phaât hiïơn sûơ thay ăöíi ăoâ Cuông thíơt phi lyâ mađ noâi rùìng coâ sûơ biïịn ăöíi tûúng tûơ xaêy ra, giöịng nhû khi noâi rùìng vuô truơ ăaô ăaêo löơn vađ tùng lïn gíịp ăöi vïì kñch thûúâc

Víơy thò chuýín ăöơng coâ tuýơt ăöịi khöng? Coâ loaơi cöng cuơ nađo khaê dô chûâng minh ặúơc rùìng ăöịi tûúơng ăang chuýín ăöơng hay ặâng ýn? Chuýín ăöơng víîn cođn lađ möơt phaơm truđ tûúng ăöịi, khùỉng ắnh vïì noâ chó coâ thïí ăem so saânh võ trñ cuêa möơt ăöịi tûúơng nađy vúâi

võ trñ cuêa möơt ăöịi tûúơng khaâc? Hoùơc giaê chuýín ăöơng hađm chûâa möơt sûơ ăöơc ăaâo nađo ăoâ khiïịn noâ khaâc vúâi caâc phaơm truđ liïn quan ặúơc xem xeât úê trïn?

Baơn haôy dûđng laơi vađ suy nghô thïm vïì víịn ăïì nađy chñnh xaâc trûúâc khi chuýín sang chûúng tiïịp theo

caâch maơng, traâi ngûúơc vúâi "tû duy lađnh maơnh" khiïịn cho thíơm chñ ăïịn tíơn luâc nađy coâ hađng trùm nhađ khoa hoơc (kïí caê caâc nhađ víơt lyâ) víîn gùơp nhûông khoâ khùn ăïí hiïíu nhûông nguýn lyâ cú baên cuêa noâ giöịng hïơt nhû treê em khi muöịn ặúơc lyâ giaêi taơi sao nhûông ngûúđi úê nam ban cíìu khöng rúi khoêi traâi ăíịt

Nïịu nhû baơn cođn treê thò ăoâ lađ lúơi thïị lúân so vúâi caâc nhađ khoa hoơc nađy Trong ăíìu oâc cuêa baơn víîn cođn chûa ùn síu nhûông tû duy kiïíu ặúđng mođn Nhûng duđ tuöíi taâc baơn nhû thïị nađo chùng nûôa, nïịu nhû baơn sùĩn sađng ređn luýơn trñ lûơc cuêa mònh thò seô khöng cođn lyâ do nađo ngùn caên baơn coâ ặúơc caêm xuâc nhû úê nhađ trong thïị giúâi múâi meê kyđ laơ nađy cuêa thuýịt tûúng ăöịi

PHAN II

Vađo thïị kyê XIX, trûúâc caê Anhxtanh, caâc nhađ víơt lyâ ăaô hònh dung ra möơt khöng gian chûâa ăíìy möơt loaơi chíịt ăùơc biïơt, khöng chuýín ăöơng vađ khöng nhòn thíịy, ặúơc goơi lađ ïte Thûúđng ngûúđi ta goơi noâ lađ ïte "mang aânh saâng", nguơ yâ rùìng noâ lađ víơt mang soâng aânh saâng

Chuýín ăöơng phaêi chùng lađ tûúng ăöịi?

Sau ñt phuât suy nghô, hùỉn baơn seô nghiïng vïì cíu traê lúđi:

"Víng, tíịt nhiïn" Baơn haôy hònh dung möơt tađu hoaê chuýín ăöơng lïn phña bùưc vúâi víơn töịc 60 km/giúđ Möơt ngûúđi trong con tađu ăi ngûúơc lïn phña nam vúâi víơn töịc 3km/giúđ Anh ta ăang chuýín ăöơng theo hûúâng nađo vađ víơn töịc lađ bao nhiïu Hoađn toađn roô rađng lađ khöng thïí traê lúđi cíu hoêi nađy mađ khöng chó ra hïơ thöịng tñnh toaân

So vúâi con tađu anh ta chuýín ăöơng vïì phña nam vúâi víơn töịc 3 km/giúđ So vúâi traâi ăíịt, anh ta chuýín ăöơng vïì phña bùưc vúâi víơn töịc

60 trûđ 3, tûâc 57km/giúđ

Coâ thïí noâi rùìng víơn töịc cuêa ngûúđi so vúâi traâi ăíịt (57 km/giúđ) lađ víơn töịc thûơc tuýơt ăöịi ặúơc khöng? Khöng, búêi vò coâ caê nhûông hïơ thöịng khaâc coâ tó lïơ cođn lúân hún Baên thín traâi ăíịt ăang chuýín ăöơng Noâ quay xung quanh truơc cuêa noâ, ăöìng thúđi cuông chuýín ăöơng xung quanh mùơt trúđi

Mùơt trúđi cuđng caâc hađnh tinh khaâc chuýín ăöơng bïn trong thiïn hađ Thiïn hađ quay vađ chuýín ăöơng so vúâi caâc thiïn hađ khaâc Caâc thiïn hađ laơi taơo thađnh caâc ăoaơn thiïn hađ chuýín ăöơng ăöịi vúâi

ắnh chuýín ăöơng cuêa möơt ăöịi tûúơng nađo ăoâ; noâi khaâc ăi lađ khöng coâ möơt hïơ thöịng ăoơc söị cöị ắnh theo ăoâ coâ thïí ăo ă û ú ơc m o ơi c h u y ï ín

ă ö ơn g C h u y ï ín ă ö ơn g v a đ ă û ân g y ï n , g i ö ịn g n h û l ú ân v a đ n h o ê, n h a n h v a đ chíơm, trïn vađ dûúâi, traâi vađ phaêi, nhû moơi ngûúđi ăaô biïịt, ăïìu lađ hoađn toađn tûúng ăöịi Khöng coâ caâch nađo ăo chuýín ăöơng bíịt kò, ngoađi viïơc so saânh chuýín ăöơng cuêa noâ vúâi chuýín ăöơng cuêa möơt ăöịi tûúơng khaâc

Thíơt lađ khöng ăún giaên chuât nađo! Cođn nïịu nhû coâ thïí giúâi haơn chó vađo ăiïìu ăaô noâi vïì tñnh tûúng ăöịi cuêa chuýín ăöơng thò hùỉn ăaô khöng cíìn thiïịt ăïí Anhxtanh saâng líơp ra thuýịt tûúng ăöịi

Nguýn do rùưc röịi nhû sau: coâ hai phûúng phaâp ríịt ăún giaên phaât hiïơn chuýín ăöơng tuýơt ăöịi Möơt trong nhûông phûúng phaâp ăoâ lađ sûê duơng baên chíịt cuêa aânh saâng, cođn phûúng phaâp khaâc lađ caâc hiïơn tûúơng khaâc nhau cuêa quaân tñnh xuíịt hiïơn khi thay ăöíi búêi ăöịi tûúơng chuýín ăöơng cuêa ặúđng ăaơn hoùơc víơn töịc

Thuýịt Tûúng ăöịi heơp cuêa Anhxtanh coâ liïn quan ăïịn phûúng phaâp ăíìu tiïn, cođn thuýịt Tûúng ăöịi töíng quaât thò liïn quan ăïịn phûúng phaâp thûâ hai ÚÊ chûúng nađy vađ hai chûúng tiïịp theo seô ăïì cíơp ăïịn phûúng phaâp ăíìu, ngoô híìu lađm chòa khoaâ ăïí hiïíu vïì chuýín ăöơng tuýơt ăöịi, tûâc lađ phûúng phaâp víơn duơng baên chíịt cuêa aânh saâng

ÚÊ thïị kyê XIX, trûúâc caê Anhxtanh, caâc nhađ víơt lyâ ăaô hònh

dung ra möơt khöng gian chûâa ăíìy möơt l o a ơi c h í ịt ă ù ơc b i ï ơt , k h ö n g

c h u y ï ín ă ö ơn g v a đ k h ö n g n h ò n t h í ịy , ă û ú ơc g o ơi l a đ ï t e T h û ú đn g ngûúđi ta goơi noâ lađ ïte "mang aânh saâng", nguơ yâ rùìng noâ lađ víơt mang soâng aânh saâng Ete chíịt ăíìy toađn böơ vuô truơ Noâ thíím thíịu vađo toađn böơ caâc thûơc thïí víơt chíịt Nïịu nhû tíịt caê khöng khñ ăïìu luâc lùưc dûúâi möơt quaê chuöng bùìng kñnh ăaô bõ chíịt ăíìy ïte, lađm sao mađ aânh saâng coâ thïí ăi qua chín khöng ặúơc? AÂnh saâng ăoâ lađ chuýín ăöơng bùìng soâng

Nhû víơy, hùỉn lađ coâ sûơ xuíịt hiïơn caâc dao ăöơng ăíy Baên thín ïte caê khi töìn taơi dao ăöơng hiïịm khi (nïịu khöng noâi rùìng khöng bao giúđ) chuýín ăöơng so vúâi caâc ăöịi tûúơng víơt chíịt, caâc víơt cađng chuýín ăöơng nhanh hún qua noâ tûúng tûơ nhû chuýín ăöơng cuêa caâc díy böơt trong nûúâc Chuýín ăöơng tuýơt ăöịi cuêa ngöi sao, cuêa hađnh tinh hoùơc cuêa möơt ăöịi tûúơng khaâc bíịt kyđ ặúơc ăún giaên hoaâ (caâc nhađ víơt lyâ thúđi kyđ nađy tin tûúêng nhû víơy), nïịu chuýín ăöơng ặúơc xem xeât vúâi caê biïín ïte khöng chuýín ăöơng, khöng nhòn thíịy ặúơc

Nhûng, caâc baơn seô hoêi rùìng, nïịu nhû ïte lađ möơt thûơc thïí phi víơt chíịt khöng thïí nhòn thíịy ặúơc, khöng thïí nghe thíịy ặúơc, caêm thíịy, ngûêi hoùơc nïịm ặúơc võ cuêa noâ, thò lađm sao coâ thïí nghiïn cûâu chuýín ăöơng, chùỉng haơn, cuêa traâi ăíịt so vúâi noâ? Cíu traê lúđi thíơt ăún giaên Ngûúđi ta coâ thïí ăo ặúơc nhúđ so saânh chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt vúâi chuýín ăöơng c u êa c h u đm a ân h s a ân g

Muöịn hiïíu ăiïìu ăoâ, ta haôy xem xeât thúđi gian ăöịi vúâi baên chíịt cuêa aânh saâng Trïn thûơc tïị, aânh saâng chó lađ phíìn nhoê beâ nhòn thíịy ặúơc cuêa phöí bûâc xaơ ăiïơn tûđ mađ thađnh phíìn cuêa noâ göìm coâ soâng vö tuýịn, soâng cûơc ngùưn, tia höìng ngoaơi, tia tûê ngoaơi vađ caâc tia gamma Trong cuöịn saâch nađy, chuâng ta sûê duơng tûđ "aânh saâng" ăïí chó möơt kiïíu bíịt kyđ cuêa bûâc xaơ ăiïơn tûđ, búêi vò tûđ ăoâ ngùưn hún tûđ

"bûâc xaơ ăiïơn tûđ" aânh saâng lađ chuýín ăöơng mang tñnh soâng

Suy nghô vïì sûơ chuýín ăöơng nhû víơy mađ khöng suy nghô ăöìng thúđi vïì ïte víơt chíịt dûúđng nhû ăöịi vúâi caâc nhađ víơt lyâ thúđi trûúâc lađ thíơt phi lyâ, giöịng hïơt nhû suy nghô vïì soâng trong nûúâc mađ khöng suy nghô vïì baên chíịt nûúâc víơy

Nïịu nhû ặúơc bùưn ra tûđ möơt maây bay phaên lûơc ăang chuýín ăöơng theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa maây bay, thò víơn töịc cuêa viïn ăaơn ăöịi vúâi traâi ăíịt seô lúân hún víơn töịc cuêa viïn ăaơn bùưn ra tûđ khííu suâng trûúđng trïn mùơt ăíịt, víơn töịc cuêa viïn ăaơn ăöịi vúâi traâi ăíịt thu ặúơc bùìng caâch cöơng víơn töịc cuêa maây bay vađ víơn töịc cuêa viïn ăaơn

Trong trûúđng húơp nađy, víơn töịc cuêa chuđm saâng khöng phuơ thuöơc vađo víơt thïí mađ tûđ ăoâ aânh saâng ặúơc phaât ra - thûơc tïị nađy ăaô ặúơc chûâng minh bùìng thûơc nghiïơm vađo cuöịi thïị kyê XIX vađ ăíìu thïị kyê XX vađ tûđ ăoâ vúâi nhiïìu líìn ặúơc khùỉng ắnh Líìn kiïím tra cuöịi cuđng ặúơc tiïịn hađnh vađo nùm 1955 búêi caâc nhađ thiïn vùn Xö - Viïịt bùìng caâch sûê duơng aânh saâng tûđ phña ăöịi líơp cuêa mùơt trúđi ăang tûơ quay Möơt ròa cuêa Mùơt Trúđi luön chuýín ăöơng vïì phña chuâng ta, cođn ròa kia thò vïì phña ăöịi líơp Ăaô tòm thíịy rùìng aânh saâng tûđ hai ròa ăi túâi traâi ăíịt vúâi möơt víơn töịc nhû nhau

Caâc thñ nghiïơm tûúng tûơ ặúơc tiïịn hađnh caê hađng chuơc nùm trûúâc vúâi aânh saâng cuêa caâc ngöi sao keâp ăang chuýín ăöơng Mùơc duđ coâ sûơ chuýín ăöơng cuêa nguöìn saâng, víơn töịc aânh saâng trong khoaêng tröịng luön nhû nhau, khoaêng 300.000 km/giíy

Thûê xem bùìng caâch nađo mađ sûơ kiïơn nađy taơo ra phûúng phaâp

khöng chuýín ăöơng, khöng thay ăöíi vúâi möơt víơn töịc nhíịt ắnh vađ nïịu víơn töịc ăoâ khöng phuơ thuöơc vađo víơn töịc chuýín ăöơng cuêa nguöìn saâng, thò víơn töịc aânh saâng coâ thïí duđng lađm tiïu chuíín ăïí xaâc ắnh chuýín ăöơng tuýơt ăöịi cuêa ngûúđi quan saât

Ngûúđi quan trùưc chuýín dõch cuđng hûúâng vúâi chuđm saâng hùỉn ăaô phaât hiïơn ra rùìng, chuđm saâng ăi qua anh ta vúâi víơn töịc nhoê hún c: ngûúđi quan trùưc ăang chuýín dõch ngûúơc vúâi chuđm saâng hùỉn phaêi nhíơn thíịy rùìng chuđm saâng ăïịn gíìn anh ta vúâi víơn töịc lúân hún caê

Noâi khaâc ăi, kïịt quaê ăo víơn töịc aânh saâng hùỉn phaêi thay ăöíi tuyđ thuöơc vađo sûơ chuýín dõch cuêa ngûúđi quan trùưc so vúâi chuđm saâng Nhûông thay ăöíi nađy hùỉn ăaô phaên aânh sûơ chuýín dõch tuýơt ăöịi thûơc sûơ thöng qua möi trûúđng ïte

Khi mö taê hiïơn tûúơng nađy, caâc nhađ víơt lyâ thûúđng sûê duơng khaâi niïơm "ngoơn gioâ ïte" Ăïí hiïíu nöơi dung cuêa thuíơt ngûô nađy, ta haôy nghiïn cûâu laơi con tađu ăang chuýín ăöơng Chuâng ta thíịy rùìng víơn töịc cuêa ngûúđi ăi trïn con tađu lađ 3km/giúđ luön luön lađ nhû nhau

so vúâi con tađu vađ khöng phuơ thuöơc vađo viïơc anh ta ăi vïì phña ăíìu maây hay vïì phña cuöịi con tađu Ăiïìu ăoâ seô ăuâng caê ăöịi vúâi víơn töịc cuêa soâng ím thanh bïn trong toa tađu ăoâng kñn Ím thanh lađ chuýín ăöơng mang tñnh soâng ặúơc chuýín taêi búêi caâc phíìn tûê khöng khñ Búêi vò khöng khñ coâ bïn trong toa tađu, ím thanh úê bïn trong toa seô truýìn baâ lïn phña bùưc cuđng vúâi víơn töịc (so vúâi toa tađu) nhû vïì phña nam

Tònh hònh seô thay ăöíi nïịu nhû chuâng ta chuýín tûđ möơt toa hađnh khaâch kheâp kñn sang möơt sín ga ngoađi trúđi Khöng khñ trong toa ñt bõ giam haôm hún Nïịu nhû con tađu chuýín ăöơng vúâi víơn töịc 60km/giúđ, do sûâc caên cuêa gioâ, víơn töịc cuêa ím thanh theo hûúâng tûđ cuöịi ăïịn ăíìu toa seô nhoê hún bònh thûúđng Víơn töịc cuêa ím thanh theo hûúâng ngûúơc laơi seô lúân hún bònh thûúđng

Caâc nhađ víơt lyâ cuêa thïị kyê XIX ăaô tin rùìng, möi trûúđng ïte cuông giöịng nhû khöng khñ ăang thöíi trïn sín ga Víơy coâ gò khaâc ăi khöng? Nïịu ïte khöng chuýín ăöơng thò bíịt kyđ möơt víơt thïí nađo chuýín dõch trong ăoâ ăïìu bùưt gùơp ngoơn gioâ ïte thöíi theo hûúâng ngûúơc laơi AÂnh saâng lađ chuýín ăöơng mang tñnh soâng trong möi trûúđng ïte khöng chuýín ăöơng Ngoơn gioâ ï t e , ă û ú n g n h i ï n c o â a ên h

h û ú ên g ă ï ịn v í ơn t ö ịc a ân h s a ân g ă o ă û ú ơc t û đ m ö ơt v í ơt t h ï í c h u y ï ín ă ö ơn g

Traâi ăíịt töìn taơi trong khöng gian bùìng caâch quay xung quanh mùơt trúđi vúâi víơn töịc khoaêng 30km/giíy Chuýín ăöơng nađy theo caâc nhađ víơt lyâ, phaêi taơo ra ngoơn gioâ ïte thöíi ngûúơc chiïìu vúâi traâi ăíịt trong khoaêng tröịng giûôa caâc nguýn tûê vúâi víơn töịc 30km/giíy

Muöịn ăo chuýín ăöơng tuýơt ăöịi cuêa traâi ăíịt (chuýín ăöơng ăöịi vúâi möi trûúđng ïte khöng di ăöơng), chó cíìn ăo víơn töịc, mađ vúâi víơn töịc ăoâ, aânh saâng ăi qua möơt khoaêng caâch nhíịt ắnh nađo ăoâ trïn bïì mùơt traâi ăíịt Nhúđ ngoơn gioâ ïte, aânh saâng seô chuýín ăöơng nhanh hún theo hûúâng nađy so vúâi hûúâng khaâc So saânh víơn töịc cuêa aânh saâng phaât ra theo caâc hûúâng khaâc nhau lađ coâ thïí tñnh toaân ặúơc hûúâng tuýơt ăöịi vúâi víơn töịc chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt taơi möơt thúđi ăiïím ăaô biïịt bíịt kyđ

Thñ nghiïơm nađy ặúơc ăïì xuíịt líìn ăíìu tiïn vađo nùm 1875, 4 nùm trûúâc khi Anhxtanh ra ăúđi, búêi nhađ víơt lyâ vô ăaơi ngûúđi Scotland tïn lađ J C Macxoen

PHÍÌN III

Nùm 1881, Anbe Abraham Maikenxún, luâc ăoâ lađ möơt sô quan treê cuêa haêi quín Hoa Kyđ, ăaô ăñch thín lađm cuöơc thñ nghiïơm nađy Maikenxún sinh úê Ăûâc, böị meơ öng lađ ngûúđi Balan Cha öng di cû sang Myô khi Maikenxún múâi ặúơc hai tuöíi

Sau khi töịt nghiïơp hoơc viïơc haêi quín úê Anapolixú vađ phuơc vuơ hai nùm trong quín nguô, Maikenxún bùưt ăíìu daơy víơt lyâ vađ hoaâ hoơc taơi hoơc viïơn nađy Sau khi nghó pheâp dađi, öng sang chíu Íu du hoơc Taơi trûúđng Ăaơi hoơc Berlin, trong phođng thñ nghiïơm cuêa nhađ víơt lyâ hoơc ngûúđi Ăûâc nöíi tiïịng German Hemhönxú, chađng thanh niïn treê líìn ăíìu tiïn coâ yâ ắnh khaâm phaâ ngoơn gioâ ïte

Ăiïìu ngaơc nhiïn lúân ăöịi vúâi öng lađ khöng dûơa vađo möơt phûúng hûúâng cuêa ắa bađn, öng ăaô phaât hiïơn ra sûơ khaâc biïơt trong töịc ăöơ khûâ höìi cuêa aânh saâng Ăiïìu ăoâ cuông giöịng nhû con caâ phaât hiïơn rùìng noâ coâ thïí búi theo möơt hûúâng bíịt kò trong biïín mađ khöng kõp nhíơn ra chuýín ăöơng cuêa nûúâc ăöịi vúâi cú thïí cuêa noâ, cuông giöịng nhû ngûúđi phi cöng bay vúâi caâi löìng cabin múê cuêa maây bay mađ khöng nhíơn ra ngoơn gioâ thöíi taâp vađo mùơt

Nhađ víơt lyâ hoơc ngûúđi AÂo nöíi tiïịng Ernest Makhú (chuâng ta seô coâ dõp noâi vïì öng úê chûúng 7) khi ăoâ ăaô coâ sûơ phï phaân ăöịi vúâi quan niïơm vïì chuýín ăöơng tuýơt ăöịi qua möi trûúđng ïte

Sau khi ăoơc baên baâo caâo ặúơc cöng böị cuêa Maikenxún vïì thñ nghiïơm, öng ăaô kïịt luíơn ngay rùìng cíìn phaêi loaơi boê quan niïơm vïì möi trûúđng ïte Song ăa söị caâc nhađ víơt lyâ ăaô tûđ chöịi ăi möơt bûúâc taâo baơo nhû víơy Duơng cuơ cuêa Maikenxún khaâ thö sú, chó ăuê ăïí coâ

cú súê cho rùìng, cuöơc thñ nghiïơm nïịu coâ ặúơc nhûông maây moâc nhaơy

beân hún chùưc chùưn seô cho kïịt quaê khaê quan Baên thín Maikenxún cuông nghô nhû víơy Khöng thíịy ặúơc sai líìm trong thñ nghiïơm cuêa mònh, öng ăaô cöị gùưng líơp laơi cuöơc thñ nghiïơm

Maikenxún ăaô chöịi boê phuơc vuơ trong haêi quín vađ trúê thađnh giaâo sû taơi trûúđng khoa hoơc thûơc nghiïơm Cíyxú (bíy giúđ lađ ăaơi hoơc Cíyxú) úê Clipland, bang Ohio Gíìn ăoâ, taơi trûúđng Ăaơi hoơc miïìn Tíy, Moocly daơy mön hoaâ hoơc Hai öng trúê thađnh ăöi baơn töịt cuêa nhau "Bïn ngoađi - Becna Jaffe ăaô viïịt trong cuöịn saâch Maikenxún vađ töịc ăöơ aânh saâng - hai nhađ baâc hoơc nađy lađ hònh míîu tûúng phaên

Maikenxún ăiïín trai, rûơc rúô, luön luön mađy ríu nhùĩn nhuơi Moocly cuêa ăaâng töơi, cííu thaê trong ùn mùơc vađ ăiïín hònh lađ möơt giaâo sû ăaông trñ, ăíìu toâc buđ xuđ khoâ coi"

Nùm 1887, trong cùn híìm cuêa phođng thñ nghiïơm Moocly, hai nhađ baâc hoơc ăaô tiïịn hađnh cuöơc thñ nghiïơm thûâ hai chuíín xaâc hún ăïí tòm ra ngoơn gioâ ïte chûa bõ nùưm bùưt Thñ nghiïơm cuêa hoơ nöíi tiïịng vúâi tïn goơi lađ thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly, möơt bûúâc ngoùơt vô ăaơi cuêa víơt lyâ hoơc hiïơn ăaơi

Maây moâc ặúơc ăùơt trïn möơt phiïịn ăaâ hònh vuöng coâ caơnh gíìn möơt meât rûúôi vađ bïì dađy hún 30 cm Phiïịn ăaâ nađy ăùơt tröi nöíi trong nûúâc thuyê ngín ăïí loaơi trûđ hiïơn tûúơng rung vađ giûô thùng bùìng ngoô híìu cho pheâp dïî dađng quay noâ xung quanh trung tím

Möơt hïơ thöịng gûúng hûúâng chuđm saâng theo hûúâng nhíịt ắnh, tíịm gûúng phaên xaơ chuđm saâng túâi vađ lui theo hûúâng sao cho chuđm saâng taơo thađnh tíịm gûúng gíịp khuâc (Ăiïìu nađy nhùìm muơc ăñch keâo dađi töịi ăa ăoaơn ặúđng ăöìng thúđi giûô cho kñch thûúâc cuêa duơng cuơ vûđa ăuê ăïí noâ coâ thïí quay ặúơc dïî dađng) Ăöìng thúđi, möơt hïơ thöịng gûúng khaâc díîn nguöìn saâng ăïịn tím theo ặúđng gíịp khuâc theo hûúâng taơo thađnh vuöng goâc vúâi chuđm saâng ăíìu tiïn

Giaê sûê rùìng khi phiïịn ăaâ bõ quay sao cho möơt trong caâc chuđm saâng ăi túâi ăi lui song song vúâi ngoơn gioâ ïte , thò chuđm saâng seô taơo

ra tia saâng trong thúđi gian lúân hún, chuđm saâng khaâc ăi qua cuông khoaêng caâch nhû víơy Ban ăíìu ặúđng ăi ngûúơc laơi múâi lađ ăuâng Ta haôy xem xeât aânh saâng truýìn baâ theo chiïìu gioâ vađ ngûúơc chiïìu gioâ Phaêi chùng gioâ seô tùng töịc trïn möơt ặúđng cuđng vúâi giaêm töịc trïn ặúđng khaâc? Nïịu quaê lađ nhû víơy thò viïơc tùng töịc vađ giaêm töịc ăaô ặúơc cín bùìng vađ thúđi gian chi phñ cho ăoaơn ặúđng ăi hùỉn cuông

Thûơc víơy, ngoơn gioâ seô tùng töịc theo möơt hûúâng ăuâng bùìng vúâi giaâ trõ bõ giaêm ăi úê hûúâng khaâc, song ăiïìu quan troơng nhíịt lađ ngoơn gioâ seô giaêm töịc trong suöịt khoaêng thúđi gian Caâc tñnh chíịt chó ra rùìng ăïí khùưc phuơc caê ăoaơn ặúđng ngûúơc ngoơn gioâ phaêi míịt khoaêng thúđi gian lúân hún lađ khi vùưng ngoơn gioâ Ngoơn gioâ seô hoaơt ăöơng chíơm laơi caê ăöịi vúâi chuđm saâng truýìn baâ vuöng goâc vúâi noâ Ăiïìu nađy cuông dïî dađng ặúơc xaâc nhíơn

Dûúđng nhû lađ hoaơt ăöơng chíơm laơi giaêm thiïíu trong trûúđng húơp chuđm saâng truýìn baâ song song vúâi ngoơn gioâ Nïịu nhû traâi ăíịt chuýín ăöơng qua biïín ïte khöng di ăöơng thò hùỉn phaêi xuíịt hiïơn ngoơn gioâ ïte vađ duơng cuơ cuêa Maikenxún - Moocly hùỉn phaêi ghi laơi ặúơc Trïn thûơc tïị caê hai nhađ baâc hoơc ăïìu tin rùìng, hoơ coâ thïí khöng chó phaât hiïơn ra ngoơn gioâ, mađ cođn xaâc ắnh (quay phiïịn ăaâ cho ăïịn khi tòm ặúơc möơt võ trñ mađ taơi ăoâ khaâc biïơt thúđi gian ăi qua cuêa aânh saâng theo caê hai hûúâng lađ cûơc ăaơi) vađo möơt thúđi ăiïím ăaô cho bíịt kyđ hûúâng chñnh xaâc chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt, qua möi trûúđng ïte

Cíìn phaêi thíịy rùìng duơng cuơ cuêa Maikenxún - Moocly ăaô khöng ăo ặúơc víơn töịc thûơc cuêa aânh saâng cuêa tûđng chuđm saâng Caê hai chuđm saâng, sau khi ăaô hoađn thađnh söị ặúđng gíịp khuâc ăi vađ ăïịn (khûâ höìi), ăaô ặúơc thöịng nhíịt thađnh möơt chuđm saâng duy nhíịt ngoô híìu coâ thïí quan saât trong kñnh viïîn voơng trung bònh Duơng cuơ ặúơc quay chíơm raôi Möơt sûơ thay ăöíi bíịt kyđ cuêa víơn töịc tûúng ăöịi cuêa hai chuđm saâng hùỉn ăaô gíy ra sûơ di ăöơng cuêa bûâc tranh giao thoa vò caâc gian saâng töịi ăan xen líîn nhau

Vađ möơt líìn nûôa, Maikenxún laơi thíịt baơi vađ buöìn chaân Caâc nhađ víơt lyâ hoơc trïn thïị giúâi cuông sûêng söịt Mùơc duđ Maikenxún vađ Moocly ăaô ăaêo duơng cuơ, hoơ víîn khöng nhíơn ra möơt díịu vïịt nađo cuêa ngoơn gioâ ïte! Chûa bao giúđ trûúâc ăoâ trong lõch sûê khoa hoơc gùơp phaêi möơt kïịt cuơc bi ăaât nhû víơy Maikenxún phaêi thuâ nhíơn möơt líìn nûôa rùìng thñ nghiïơm cuêa öng ăaô khöng thađnh cöng Öng khöng hïì nghô rùìng "sûơ khöng thađnh cöng nađy khiïịn cho cuöơc thñ nghiïơm cuêa öng trúê thađnh möơt trong nhûông thñ nghiïơm tíìm cúô nhíịt, caâch maơng nhíịt trong lõch sûê khoa hoơc"

Ñt líu sau, Maikenxún vađ Moocly ăaô lađm laơi cuöơc thñ nghiïơm cuđng vúâi duơng cuơ hoađn thiïơn hún Caâc nhađ víơt lyâ khaâc cuông lađm nhû víơy Caâc cuöơc thñ nghiïơm chñnh xaâc nhíịt ăaô ặúơc thûơc hiïơn vađo nùm 1960 búêi Saclú Taunxú úê trûúđng ăaơi hoơc Colombia Böơ duơng cuơ cuêa öng coâ sûê duơng maze (ăöìng höì nguýn tûê, dûơa trïn

nhûông dao ăöơng cuêa caâc phín tûê), nhaơy caêm ăïịn mûâc coâ thïí nhíơn

ra ngoơn gioâ ïte, kïí caê khi traâi ăíịt chuýín ăöơng vúâi víơn töịc chó bùìng phíìn nghòn víơn töịc thûơc Nhûng díịu vïịt cuêa möơt ngoơn gioâ nhû víơy cuông bùơt vö ím tñn

Caâc nhađ víơt lyâ ban ăíìu ngaơc nhiïn vïì kïịt quaê tiïu cûơc cuêa thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly ăaô nghô túâi möơt sûơ giaêi thñch ăïí cûâu lyâ thuýịt vïì ngoơn gioâ ïte, tíịt nhiïn nïịu nhû thñ nghiïơm ặúơc tiïịn hađnh hađng trùm nùm trûúâc ăoâ Theo nhíơn xeât cuêa G J Uitroi trong cuöịn saâch Sûơ cíịu thađnh cuêa vuô truơ, viïơc giaêi thñch ríịt ăún giaên vïì sûơ cíịu thađnh cuêa traâi ăíịt ăaô nhanh choâng ùn síu vađo tiïìm thûâc möîi ngûúđi

Nhûng ăiïìu giaêi thñch ăoâ cuêa thñ nghiïơm dûúđng nhû khöng ăuâng vúâi sûơ thíơt Lúđi giaêi thñch töịt nhíịt lađ lyâ thuýịt (líu hún nhiïìu

so vúâi thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly) khùỉng ắnh rùìng ïte ặúơc híịp díîn búêi traâi ăíịt, giöịng nhû khöng khñ úê bïn trong toa tađu ăoâng kñn Caê Maikenxún cuông suy nghô nhû víơy Nhûng nhûông thñ nghiïơm khaâc, trong ăoâ coâ thñ nghiïơm do chñnh Maikenxún thûơc hiïơn, ăaô loaơi boê caê löịi giaêi thñch ăoâ

Nhađ víơt lyâ hoơc Ailen J.F Phitxújeral coâ sûơ giaêi thñch ăöơc ăaâo nhíịt Öng noâi: Coâ thïí lađ ngoơn gioâ ïte ăaô aâp chïị víơt thïí ăang chuýín ăöơng buöơc noâ phaêi co laơi theo hûúâng cuêa chuýín ăöơng Ăïí xaâc ắnh ăöơ dađi cuêa víơt thïí ăang chuýín ăöơng phaêi líịy ăöơ dađi cuêa noâ trong traơng thaâi ặâng ýn nhín vúâi ăaơi lûúơng ặúơc cho búêi cöng thûâc: cùn bíơc 2 cuêa 1 - v2/c2 Trong ăoâ, v bònh phûúng lađ bònh phûúng víơn töịc cuêa víơt thïí ăang chuýín ăöơng, cođn c bònh phûúng lađ bònh phûúng víơn töịc aânh saâng

Tûđ cöng thûâc trïn coâ thïí thíịy rùìng giaâ trõ giaêm thiïíu nhoê khöng ăaâng kïí khi víơn töịc víơt thïí nhoê, tùng lïn khi víơn töịc tùng vađ trúê thađnh lúân khi víơn töịc cuêa víơn thïí tiïịn gíìn túâi víơn töịc aânh saâng Vñ nhû, möơt con tađu vuô truơ vïì hònh daơng giöịng nhû ăiïịu xò gađ dađi, khi chuýín ăöơng vúâi víơn töịc lúân seô coâ hònh daơng ăiïịu xò gađ ngùưn

Víơn töịc aânh saâng lađ giúâi haơn khöng ăaơt túâi ặúơc; ăöịi vúâi víơt thïí chuýín ăöơng vúâi víơn töịc nađy, cöng thûâc coâ daơng: cùn bíơc 2 cuêa

1 - c2/c2, vađ biïíu thûâc nađy bùìng 0 Nhín ăöơ dađi víơt thïí vúâi söị 0, ta seô ặúơc ăaâp söị bùìng 0 Noâi caâch khaâc ăi, nïịu nhû coâ möơt víơt thïí

b í ịt k y đ c o â t h ï í ă a ơt t ú âi v í ơn t ö ịc a ân h s a ân g , t h ò n o â s e ô k h ö n g c o â m ö ơt ă ö ơ d a đi n a đo

Nhađ víơt lyâ Henări Lorenxú, ngûúđi ăöơc líơp cuông ăi ăïịn giaêi thñch nhû víơy vïì hònh daơng toaân hoơc cuêa lyâ thuýịt Phitxújeral (vïì sau Lorenxú ăaô trúê thađnh möơt trong nhûông ngûúđi baơn gíìn guôi nhíịt cuêa Anhxtanh, song thúđi gian ăoâ hai ngûúđi víîn chûa quen nhau) Lyâ thuýịt nađy cuông nöíi tiïịng nhû lyâ thuýịt giaêm thiïíu cuêa Lorenxú - Phitxújeral hay (Phitxújeral - Lorenxú)

Dïî dađng hiïíu ặúơc lyâ thuýịt giaêm thiïíu ăaô giaêi thñch sûơ thíịt baơi cuêa thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly nhû thïị nađo Nïịu nhû phiïịn ăaâ hònh vuöng vađ toađn böơ duơng cuơ trïn ăoâ giaêm thiïíu chuât ñt theo hûúâng mađ ngoơn gioâ ïte thöíi thò aânh saâng hùỉn ăaô ăi möơt ăoaơn ặúđng ăíìy ăuê ngùưn hún

Vađ mùơc duđ ngoơn gioâ ăaô taâc ăöơng chíơm laơi ăöịi vúâi chuýín ăöơng cuêa chuđm saâng theo hûúâng thuíơn vađ nghõch con ặúđng ngùưn hún hùỉn ăaô cho pheâp chuđm saâng kïịt thuâc cuöơc hađnh trònh ăoâ ăuâng trong thúđi gian nhû víơy, giöịng nhû nïịu khöng coâ gioâ, khöng coâ sûơ giaêm thiïíu Noâi khaâc ăi, sûơ giaêm thiïíu ăuâng lađ ăïí baêo toađn sûơ khöng ăöíi cuêa víơn töịc aânh saâng ăöơc líơp vúâi hûúâng ăaêo duơng cuơ cuêa Maikenxún - Moocly

Baơn coâ thïí hoêi taơi sao khöng thïí ăo möơt caâch ăún giaên ăöơ dađi cuêa duơng cuơ vađ xem xeât coâ phaêi trïn thûơc tïị coâ sûơ ruât ngùưn theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt? Nhûng chñnh lađ thûúâc dađi cuông bõ ruât ngùưn theo cuđng möơt tyê lïơ Viïơc ăoâ ăaô cho ta kïịt quaê hïơt nhû khi khöng coâ sûơ ruât ngùưn

Trïn traâi ăíịt ăang chuýín ăöơng, moơi thûâ ăïìu bõ ruât ngùưn Tònh hònh nhû víơy giöịng nhû trong thñ nghiïơm thuíìn lyâ cuêa Poùngcarï, trong ăoâ vuô truơ ăöơt nhiïn lúân lïn hađng nghòn líìn, nhûng chó trong lyâ thuýịt cuêa Lorenxú - Phitxújeral viïơc ăoâ múâi xuíịt phaât theo möơt hûúâng duy nhíịt Búêi vò moơi thûâ ăïìu bõ thay ăöíi nïn khöng coâ phûúng phaâp phaât hiïơn hûúâng

Bïn trong caâc giúâi haơn nhíịt ắnh (caâc giúâi haơn ặúơc xaâc ắnh búêi topo hoơc, tûâc lađ khoa hoơc vïì caâc thuöơc tñnh ặúơc baêo toađn khi lađm biïịn daơng ăöịi tûúơng) hònh daơng cuông tûúng ăöịi nhû kñch thûúâc Hiïơn tûúơng co ruât cuêa duơng cuơ cuông nhû co ruât moơi thûâ trïn traâi ăíịt phaêi chùng chó ặúơc nhíơn ra ăöịi vúâi nhûông ai ặâng bïn ngoađi traâi ăíịt vađ khöng chuýín ăöơng cuđng vúâi noâ

Nhiïìu nhađ vùn khi noâi vïì thuýịt tûúng ăöịi ăaô xem giaêi thiïịt

co ruât Lorenxú - Phitxújeral lađ giaê thuýịt ad hoc (thađnh ngûô Latin coâ nghôa lađ "chó ăïí cho trûúđng húơp ăaô biïịt"), khöng kiïím tra ặúơc

bùìng bíịt cûâ thñ nghiïơm nađo khaâc Adolpho Grunbaun cho rùìng ăiïìu ăoâ khöng hoađn toađn ăuâng Giaê thuýịt co ruât ad hoc chó coâ nghôa lađ khöng coâ caâch nađo kiïím tra noâ

Trïn nguýn tùưc, noâ hoađn toađn khöng ad hoc vađ ăiïìu ăoâ ăaô ặúơc chûâng minh vađo nùm 1932, khi Kennúăi vađ Túcăaicú baâc boê bùìng thûơc nghiïơm giaê thiïịt nađy

Kennúăi vađ Túcăaicú, hai nhađ víơt lyâ hoơc Myô ăaô líơp laơi thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly Nhûng thay vò ăaơt túâi hai ặúđng vai bùìng nhau, hoơ laơi lađm cho ăöơ dađi cuêa chuâng khaâc nhau cûơc lúân Ăïí phaât hiïơn thúđi gian hao phñ cho aânh saâng ăi qua theo hai ặúđng, caâc öng ăaô ăaêo duơng cuơ

Phuđ húơp vúâi lyâ thuýịt ruât ngùưn chïnh lïơch thúđi gian phaêi thay ăöíi khi ăaêo maây Coâ thïí nhíơn thíịy ăiïìu ăoâ (nhû trong thñ nghiïơm cuêa Maikenxún - Moocly) theo sûơ thay ăöíi cuêa bûâc tranh giao thoa xuíịt hiïơn khi ăan xen hai chuđm saâng Nhûng ngûúđi ta ăaô khöng phaât hiïơn ra sûơ thay ăöíi nhû víơy

Kiïím tra möơt caâch ăún giaên nhíịt lyâ thuýịt ruât ngùưn coâ thïí thûơc hiïơn ặúơc khi ăo víơn töịc chuđm saâng truýìn baâ theo caâc hûúâng ăöịi nghõch: doơc theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt vađ ngûúơc vúâi noâ Roô rađng rùìng ruât ngùưn ăoaơn ặúđng khöng thïí nađo phaât hiïơn ngoơn gioâ ïte, nïịu nhû noâ coâ töìn taơi Trûúâc khi khaâm phaâ khöng líu hiïơu ûâng Mocbacú (seô ăïì cíơp úê chûúâng 8) nhiïìu khoâ khùn kyô thuíơt ghï gúâm ăaô ngùn trúê thûơc thi thñ nghiïơm nađy

Thaâng 2 nùm 1962, taơi höơi nghõ cuêa Höơi Hoađng gia taơi London, giaâo sû Mulú cuêa trûúđng ăaơi hoơc Copenhagen ăaô kïí rùìng, coâ thïí dïî dađng thûơc hiïơn thñ nghiïơm nađy khi sûê duơng hiïơu ûâng Mocbacú Muöịn víơy, nguöìn saâng vađ híịp thuơ dao ăöơng ăiïơn tûđ ặúơc ăùơt trïn caâc ăíìu ăöíi ăiïơn cuêa bađn quay Mulú chó ra rùìng thñ nghiïơm nhû víơy coâ thïí ăaêo löơn lyâ thuýịt ruât ngùưn ban ăíìu; coâ thïí lađ khi ăang in cuöịn saâch nađy thñ nghiïơm ăoâ seô ặúơc thûơc thi

Mùơc duđ caâc thñ nghiïơm ăaơi loaơi nhû víơy khöng thïí thûơc hiïơn ặúơc úê thúđi Lorenxú, noâ tiïn liïơu khaê nùng coâ tñnh nguýn tùưc cuêa chuâng vađ ặúơc xem lađ hoađn toađn phuđ húơp lyâ cuêa viïơc ăïì xuíịt rùìng nhûông thñ nghiïơm nađy, giöịng nhû thñ nghiïơm cuêa Maikenxún seô díîn ăïịn thíịt baơi Muöịn giaêi thñch ăiïìu ăoâ, Lorenxú ăaô coâ böí xung quan troơng vađo lyâ thuýịt ruât ngùưn ban ăíìu Öng noâi rùìng caâc ăöìng

nhû víơy lađ víơn töịc ăo ặúơc cuêa aânh saâng luön luön bùìng 300.000 km/giíy

Ta haôy xem xeât möơt thñ duơ cuơ thïí Giaê sûê chuâng ta coâ nhûông ăöìng höì ăuê ăöơ chñnh xaâc ăïí lađm thñ nghiïơm vïì ăo ăaơc víơn töịc aânh saâng Cho aânh saâng ăi tûđ ăiïím A ăïịn ăiïím B chùỉng haơn theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa traâi ăíịt Ăùơt cuđng luâc hai ăöìng höì taơi ăiïím

A vađ sau ăoâ chuýín möơt caâi sang ăiïím B

Ta thíịy rùìng thúđi gian khi chuđm saâng dúđi khoêi ăiïím A vađ (theo ăöìng höì khaâc) thúđi ăiïím noâ ăïịn taơi ăiïím B Búêi vò aânh saâng chuýín ăöơng luâc ăoâ ngûúơc vúâi ngoơn gioâ ïte, víơn töịc cuêa noâ hùỉn phaêi giaêm ăi möơt chuât, mađ thúđi gian tia gíîy khuâc tùng lïn so vúâi trûúđng húơp traâi ăíịt ặâng ýn Caâc baơn coâ thíịy ăiïìu bíịt cíơp trong luíơn ăïì nađy khöng? Ăöìng höì chuýín ăöơng tûđ ăiïím A sang ăiïím B, cuông ăïìu lađ chuýín ăöơng ngûúơc gioâ ïte Ăiïìu ăoâ lađm chíơm ăöìng höì taơi ăiïím B, noâ seô chíơm hún möơt chuât so vúâi ăöìng höì taơi ăiïím A Kïịt quaê víơn töịc aânh saâng ặúơc lađ khöng ăöíi bùìng 300.000 km/giíy

Cuông xaêy ra nhû víơy, (Lorenxú xaâc nhíơn) nïịu ăo víơn töịc aânh saâng truýìn baâ theo hûúâng ngûúơc laơi, tûđ ăiïím B sang A Hai ăöìng höì cuông ăùơt taơi ăiïím B vađ sau ăoâ möơt caâi ặúơc chuýín sang ăiïím

A Chuđm saâng trong khi truýìn baâ tûđ ăiïím B sang A seô chuýín ăöơng doơc theo ngoơn gioâ ïte

Víơn töịc cuêa chuđm saâng tùng lïn vađ nhû víơy thúđi gian ăi qua seô giaêm ăi chuât ñt so vúâi trûúđng húơp traâi ăíịt ặâng ýn Song khi chuýín dõch ăöìng höì tûđ ăiïím B sang A thò ngoơn gioâ ïte cuông "baâm goât" Viïơc giaêm búât aâp lûơc cuêa ngoơn gioâ ïte cho pheâp ăöìng höì tùng víơn töịc, vađ nhû víơy vađo thúđi ăiïím kïịt thuâc thñ nghiïơm, ăöìng höì taơi ăiïím A seô chaơy nhanh lïn so vúâi ăöìng höì taơi ăiïím B Vađ kïịt quaê lađ víơn töịc aânh saâng víîn lađ 300.000 km/giíy

Lyâ thuýịt múâi cuêa Lorenxú khöng chó giaêi thñch kïịt quaê tiïu cûơc cuêa thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly; tûđ ăoâ mađ ruât ra lađ vïì nguýn lyâ khöng thïí bùìng thûơc nghiïơm phaât hiïơn aênh hûúêng cuêa ngoơn gioâ ïte ăöịi vúâi víơn töịc aânh saâng Caâc phûúng trònh cuêa öng ăïí

ăo ăöơ dađi vađ thúđi gian cho thíịy, vúâi bíịt kyđ phûúng phaâp coâ thïí nađo, viïơc ăo víơn töịc aânh saâng theo möơt kïịt quaê tûúng tûơ

Roô rađng rùìng caâc nhađ víơt lyâ ăaô khöng thoaê maôn lyâ thuýịt ăoâ Noâ lađ lyâ thuýịt ad hoc (hiïín nhiïn) theo ăíìy ăuê yâ nghôa cuêa tûđ ăoâ Nhûông nöî lûơc líịp löî höíng xuíịt hiïơn trong lyâ thuýịt ïte dûúđng nhû

vö voơng Khöng thïí hònh dung caâc giaêi phaâp khùỉng ắnh hoùơc phuê

ắnh noâ Caâc nhađ víơt lyâ khoâ mađ tin rùìng sau khi taơo ra ngoơn gioâ lađm sao ăïí khöng thïí phaât hiïơn ra ngoơn gioâ íịy

Nhađ triïịt hoơc kiïm toaân hoơc ngûúđi Anh Betúrùng Rutxen ăaô díîn möơt bađi ca cuêa hiïơp sô Trùưng trong cuöịn saâch cuêa Lui Kerolol Alixú úê ăíịt nûúâc huýìn thoaơi

"Töi muöịn nhuöơm maâi toâc mađu xanh Xoeđ chiïịc quaơt ăïí khoêi

ai nhòn thíịy"

Lyâ thuýịt múâi cuêa Lorenxú, trong ăoâ thay ăöíi caê thúđi gian dûúđng nhû lađ tûâc cûúđi, kiïíu nhû kïị hoaơch cuêa chađng hiïơp sô noơ víơy Nhûng mùơc díìu döịc moơi nöî lûơc, caâc nhađ víơt lyâ ăaô khöng thïí suy luíơn ăiïìu gò khaâ hún

Trong chûúng tiïịp theo seô trònh bađy rùìng, lyâ thuýịt Tûúng ăöịi heơp cuêa Anhxtanh ăaô múê löịi ra khoêi tònh traơng röịi rùưm ăoâ möơt caâch duông caêm tuýơt vúđi

PHÍÌN IV

Nùm 1905, khi Anbe Anhxtanh cöng böị bađi baâo nöíi tiïịng cuêa mònh mađ vïì sau ặúơc goơi lađ thuýịt tûúng ăöịi heơp, öng múâi chó lađ möơt chađng trai treê ăaô coâ vúơ úê tuöíi 26 vađ ăang lađm viïơc vúâi tû caâch möơt chuýn gia phođng saâng chïị Thuơy Sô

Thuýịt tûúng ăöịi heơp - Phíìn I

Con ặúđng cuêa chađng sinh viïn víơt lyâ thuöơc trûúđng Ăaơi hoơc Baâch khoa Duyric khöng saâng suêa cho lùưm Öng ăoơc vađ ăoơc, suy nghô vađ mú ûúâc vađ khöng hûúâng suy nghô cuêa mònh vađo caâc sûơ kiïơn khöng cùn baên ăïí giađnh ăiïím cao trong caâc kyđ thi Möơt vađi líìn öng

ăi daơy víơt lyâ vađ muöịn lađm möơt giaâo viïn bònh thûúđng, song öng buöơc phaêi giaô tûđ nghïì

Trong chuýơn nađy coâ caê nhûông mùơt khaâc Khi cođn lađ möơt cíơu beâ, Anhxtanh ăaô suy nghô nhiïìu vïì caâc ắnh luíơt cú baên cuêa tûơ nhiïn Vïì sau, öng ăaô nhúâ vïì hai ăiïìu tuýơt diïơu nhíịt thúđi niïn thiïịu cuêa mònh: vïì caâi ắa bađn mađ ngûúđi cha ăaô chó cho öng hay khi öng múâi böịn, nùm tuöíi vađ cuöịn saâch hònh hoơc cuêa Úcúlit mađ öng ăaô ăoơc luâc mûúđi hai tuöíi

Hai kyê víơt nađy tûúơng trûng cho hoaơt ăöơng cuêa Anhxtanh; ắa bađn lađ tûúơng trûng cho hònh hoơc víơt thïí mađ cíịu truâc cuêa "thïị giúâi röơng lúân" ăoâ úê bïn ngoađi chuâng ta Chuâng ta khöng bao giúđ coâ thïí nhíơn biïịt möơt caâch chñnh xaâc tuýơt ăöịi Cuöịn saâch lađ tûúơng trûng cho cho hònh hoơc thuíìn tuyâ, cuêa cíịu truâc ặúơc xaâc ắnh tuýơt ăöịi nhûng khöng phaên aânh hoađn toađn thïị giúâi thûơc taơi

Ăïịn nùm 16 tuöíi, Anhxtanh chuê ýịu bùìng nhûông nöî lûơc caâ nhín nùưm ặúơc nhûông kiïịn thûâc cú baên vïì toaân hoơc, bao göìm caê hònh hoơc giaêi tñch, caâc pheâp tñnh vi phín vađ tñch phín

Khi Anhxtanh lađm viïơc taơi phođng saâng chïị Thuơy Sô, öng ăoơc vađ suy nghô vïì tíịt caê caâc víịn ăïì röịi rùưm coâ liïn quan ăïịn aânh saâng vađ chuýín ăöơng Thuýịt tûúng ăöịi heơp cuêa öng lađ möơt thñ nghiïơm saâng choâi, giaêi thñch ặúơc nhiïìu thñ nghiïơm khöng giaêi thñch ặúơc, trong ăoâ thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly lađ híịp díîn vađ nöíi tiïịng nhíịt

Cíìn phaêi nhíịn maơnh rùìng ăaô coâ nhiïìu thñ nghiïơm mađ kïịt quaê khöng thoaê maôn vúâi lyâ thuýịt vïì caâc hiïơn tûúơng ăiïơn tûđ Nïịu hai thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly khöng xaêy ra thò thuýịt tûúng ăöịi heơp cuông khoâ mađ hònh thađnh Sau nađy, baên thín Anhxtanh ăaô noâi vïì vai trođ nhíịt ắnh cuêa thñ nghiïơm nađy trong tû duy saâng taơo cuêa öng

Tíịt nhiïn nïịu nhû Maikenxún vađ Moocly ghi nhíơn ngoơn gioâ ïte thò thuýịt tûúng ăöịi heơp chùưc ăaô bõ baâc boê ngay tûđ ăíìu Song kïịt quaê ím tñnh cuêa caâc thñ nghiïơm cuêa hoơ chó lađ möơt trong nhiïìu ýịu töị mađ Anhxtanh ặa vađo lyâ thuýịt cuêa mònh

Chuâng ta thíịy rùìng Lorenxú vađ Phitxújeral ăaô mûa toan cûâu lyâ thuýịt ngoơn gioâ ïte nhû thïị nađo sau khi ăïì xuíịt rùìng aâp lûơc cuêa ngoơn gioâ ăoâ lađ gò ăoâ cođn chûa ặúơc hiïíu biïịt ăang taâc ăöơng co ruât víơt thïí chuýín ăöơng Anhxtanh tiïịp nöịi sau Enest Makhú ăaô coâ ăïì xuíịt taâo baơo hún

Nguýn nhín mađ Maikenxún vađ Moocly khöng thïí quan trùưc ặúơc ngoơn gioâ ïte, Anhxtanh noâi, ăún giaên chó lađ khöng coâ ngoơn gioâ ïte nađo caê Öng khöng noâi rùìng khöng coâ möi trûúđng ïte, nïịu töìn taơi cuông khöng coâ yâ nghôa gò khi ăo chuýín ăöơng ăïìu (Nhûông nùm gíìn ăíy nhiïìu nhađ víơt lyâ nöíi tiïịng ăaô ăïì nghõ khöi phuơc laơi thuíơt ngûô ïte, duđ rùìng leô ặúng nhiïn khöng mang yâ nghôa cuô cuêa hïơ thöịng ăoơc söị bíịt ăöơng)

Víơt lyâ cöí ăiïín - víơt lyâ hoơc cuêa Isac Niuton ăaô chó ra rùìng, nïịu nhû baơn ặâng úê bïn trong víơt thïí chuýín ăöơng ăïìu, chùỉng haơn nhû trong toa tađu ăoâng kñn moơi phña sao cho khöng nhòn thíịy möơt caênh tûúơng ăi qua, nïịu khöng thûơc hiïơn ặúơc möơt thñ nghiïơm cú hoơc mađ nhúđ ăoâ baơn chûâng minh ặúơc rùìng baơn ăang chuýín ăöơng (Ăöìng thúđi, tíịt nhiïn giaê thiïịt rùìng chuýín ăöơng ăïìu xuíịt hiïơn hoađn toađn ïm dõu, khöng coâ va chaơm, chöìm nhaêy cuêa toa ngoô híìu baâo hiïơu sûơ chuýín ăöơng)

toa tíìu ặâng ýn ngûúđi quan saât ặâng trïn mùơt ăíịt bïn ngoađi toa tađu ăang chuýín ăöơng , nïịu nhû anh ta coâ thïí nhòn qua thađnh tađu thò baên thín anh ta ăaô nhòn thíịy ặúđng ăi qua cuêa quaê cíìu lađ ặúđng cong Nhûng ăöịi vúâi baơn úê bïn trong toa tađu, quaê cíìu chuýín ăöơng theo ặúđng thùỉng lïn trïn vađ xuöịng dûúâi Ăiïìu khaê quan lađ víơt thïí ăaô diïîn ra nhû víơy

Trong trûúđng húơp ngûúơc laơi thò ăaô khöng thïí chúi caâc trođ chúi nhû tennis hoùơc boâng ăaâ Trong bíịt kyđ trûúđng húơp nađo, khi quaê boâng bay lïn khöng trung, traâi ăíịt hùỉn seô chuýín ăöơng bïn dûúâi noâ vúâi víơn töịc 30 km/giíy

Thuýịt tûúng ăöịi heơp lađ möơt bûúâc tiïịn vïì phña trûúâc so vúâi thuýịt cöí ăiïín cuêa Niutún Noâ noâi rùìng, ngoađi viïơc khöng thïí phaât hiïơn chuýín ăöơng cuêa con tađu nhúđ vađo thñ nghiïơm cú hoơc cuông khöng thïí phaât hiïơn chuýín ăöơng ăoâ nhúđ vađo thñ nghiïơm vúâi bûâc xaơ ăiïơn tûđ

T h u y ï ịt t û ú n g ă ö ịi h e ơp c o â t h ï í d i ï în ă a ơt n g ù ưn g o ơn n h û s a u : K h ö n g

t h ï í ă o c h u y ï ín ă ö ơn g ă ï ìu b ù ìn g m ö ơt p h û ú n g p h a âp t u y ï ơt ă ö ịi n a đo ă o â N ï ịu

n h û c h u ân g t a ú ê t r ï n m ö ơt c o n t a đu ăang chuýín ăöơng ăïìu möơt caâch dõu

ïm, thò ăïí khùỉng ắnh rùìng chuâng ta ăang chuýín ăöơng, cíìn phaêi nhòn qua cûêa söí vađo möơt ăöịi tûúơng khaâc nađo ăoâ, nhúđ vađo möơt cöơt ăiïơn chùỉng haơn, thíơm chñ luâc ăoâ chuâng ta cuông khöng thïí noâi chùưc chùưn rùìng con tađu ăi qua cöơt ăiïơn hay cöơt ăiïơn ăi qua con tađu Töịt hún caê chuâng ta coâ thïí noâi rùìng con tađu vađ traâi ăíịt úê trong traơng thaâi chuýín ăöơng ăïìu tûúng ăöịi

Chuâng ta seô nhíơn thíịy coâ sûơ lùơp laơi thûúđng xuýn tûđ "ăïìu" Chuýín ăöơng ăïìu lađ chuýín ăöơng theo möơt ặúđng thùỉng vúâi víơn töịc khöng ăöíi Chuýín ăöơng khöng ăïìu hoùơc chuýín ăöơng coâ gia töịc lađ chuýín ăöơng nhanh díìn hoùơc chíơm díìn (khi chuýín ăöơng chíơm díìn, ngûúđi ta noâi noâ coâ gia töịc ím), hoùơc chuýín ăöơng khöng theo ặúđng thùỉng Vïì chuýín ăöơng coâ gia töịc, thuýịt tûúng ăöịi heơp khöng thïí noâi ăiïìu gò múâi

Tñnh tûúng ăöịi cuêa chuýín ăöơng ăïìu dûúđng nhû khaâ thöng ăöìng beân gioơt, nhûng trïn thûơc tïị noâ dïî ặa ta sang möơt thïị giúâi múâi laơ líîm, mađ ban ăíìu ríịt giöịng vúâi möơt thïị giúâi vö nghôa ăùìng sau chiïịc gûúng cuêa Lui Kerol Búêi vò nïịu khöng coâ phûúng phaâp

ăo chuýín ăöơng ăïìu ăöịi vúâi hïơ thöịng ăoơc söị töíng húơp bíịt ăöơng tûúng tûơ möi trûúđng ïte nïn khi ăoâ aânh saâng phaêi thïí hiïơn lađ hoađn toađn suy tûúêng traâi vúâi bíịt kyđ thñ nghiïơm nađo

Chuáng ta hậy xem nhâ du hânh vuä truå trïn con tâu vuä truå hay dổc theo chuâm sấng Con tâu chuyïín àưång vúái vêån tưëc bùçng mưåt nûãa vêån tưëc ấnh sấng Nïëu nhâ du hânh vuä truå tiïën hânh ào àẩc tûúng ûáng, anh ta sệ phất hiïån rùçng tia sấng duâ sao cuäng ài qua nố vúái vêån tưëc thưng thûúâng 300.000 km/giêy

Bẩn hậy suy nghơ vïì àiïìu nây mưåt chuát vâ bẩn sệ thêëy ngay rùçng nhêët thiïët phẫi nhû vêåy, nïëu nhû khấi niïåm ngổn giố ïte bõ bấc bỗ Côn nïëu nhû nhâ du hânh vuä truå tịm thêëy rùçng ấnh sấng chuyïín àưång so vúái nố chêåm hún, anh ta hùèn àậ phất hiïån ra chđnh ngổn giố ïte mâ Maikenxún vâ Moocly khưng phất hiïån ra

Bêy giúâ nïëu nhû côn tâu vuä truå bay thùèng theo hûúáng àïën nguưìn sấng vúái vêån tưëc bùçng mưåt nûãa vêån tưëc ấnh sấng, thị hùèn anh ta àậ tịm thêëy rùçng tia sấng tiïën dêìn lẩi nhúâ anh ra nhanh hún mưåt lêìn rûúäi chûá? Khưng, tia sấng vêỵn chuyïín àưång ngûúåc vúái anh ta vúái vêån tưëc 300.000 km/giêy

Duâ anh ta chuyïín àưång nhû thïë nâo àưëi vúái tia sấng, viïåc ào àẩc luưn luưn cho ta cuâng mưåt giấ trõ àưëi vúái vêån tưëc ấnh sấng

Cố thïí chuáng ta thûúâng nghe rùçng thuyïët tûúng àưëi lâm cho mổi thûá trong vêåt lyá hổc lâ tûúng àưëi, rùçng nố phấ ài mổi cấi tuyïåt àưëi Khưng cố cấi gị cố thïí rúâi xa sûå thêåt Nố lâm cho nhiïìu khấi niïåm trúã thânh tûúng àưëi mâ trûúác àố ngûúâi ta xem lâ tuyïåt àưëi nhûng àưìng thúâi cuäng chêëp nhêån nhûäng tuyïåt àưëi múái

Trong vêåt lyá hổc cưí àiïín, vêån tưëc ấnh sấng lâ tûúng àưëi àưëi vúái yá nghơa lâ nố sệ bõ thay àưíi tuây thuưåc vâ chuyïín àưång cuãa ngûúâi quan sất Trong thuyïët tûúng àưëi hểp, vêån tưëc ấnh sấng trúã nïn tuyïåt àưëi múái vúái yá nghơa nây Khưng quan trổng úã chưỵ nguưìn sấng hóåc nguưìn quan sất chuyïín àưång nhû thïë nâo, vêån tưëc ấnh sấng àưëi vúái ngûúâi quan sất khưng bao giúâ thay àưíi

Chuáng ta hịnh dung hai con tâu vuä truå A vâ B Giẫ sûã trong vuä truå khưng cố gị ngoâi hai con tâu Chuáng àïìu chuyïín àưång ngûúåc chiïìu nhau vúái vêån tưëc khưng àưíi

Cố phûúng phấp nâo àïí cấc nhâ du hânh trïn con tâu bêët kyâ cố thïí giẫi quyïët xem trûúâng húåp nâo trong ba trûúâng húåp sau àêy lâ "thûåc" vâ "tuyïåt àưëi"?

1 Con tâu A úã trong trẩng thấi nùçm yïn, con tâu B chuyïín àưång

2 Con tađu B úê trong traơng thaâi nùìm ýn, con tađu A chuýín ăöơng

3 Caê hai con tađu ăïìu chuýín ăöơng

Anhxtanh traê lúđi nhû sau : Khöng, khöng coâ möơt phûúng phaâp nađo nhû víơy caê Nhađ du hađnh trïn bíịt kyđ möơt con tađu nađo ăïìu coâ thïí, nïịu anh ta muöịn, choơn con tađu A lađm hïơ thöịng ăoơc söị cöị ắnh Khöng coâ möơt thñ nghiïơm nađo kïí caê caâc thñ nghiïơm vúâi aânh saâng hoùơc vúâi bíịt kyđ hiïơn tûúơng ăiïơn vađ tûđ nađo khaâc ngoô híìu chûâng minh rùìng sûơ lûơa choơn ăoâ lađ khöng ăuâng Cuông ăuâng nhû víơy, nïịu anh ta choơn con tađu B lađm hïơ thöịng ăoơc söị cöị ắnh Nïịu nhû anh ta xem hai con tađu ăïìu chuýín ăöơng, anh ta lûơa choơn giađn möơt hïơ thöịng ăoơc söị bíịt ắnh bïn ngoađi hai con tađu nađy, lûơa choơn möơt ăiïím mađ ăöịi vúâi ăiïìu ăoâ, caê hai con tađu ăïìu úê trong traơng thaâi chuýín ăöơng Khöng cíìn ăùơt cíu hoêi sûơ lûơa choơn nađo lađ ăuâng hoùơc khöng ăuâng Noâi vïì chuýín ăöơng tuýơt ăöịi cuêa bíịt kyđ con tađu nađo coâ nghôa lađ noâi vïì möơt caâi gò ăoâ khöng coâ yâ nghôa thûơc ra chó coâ möơt: chuýín ăöơng tûúng ăöịi mađ kïịt quaê cuêa noâ lađ con tađu tiïịn gíìn vúâi víơn töịc khöng ăöíi

Trong cuöịn saâch nhû víơy khöng thïí ăi síu vađo caâc chi tiïịt cuêa thuýịt tûúng ăöịi heơp vađ ăùơc biïơt lađ vađo caâc chi tiïịt coâ liïn quan ăïịn cú súê toaân hoơc cuêa noâ Chuâng ta cíìn nhúâ laơi möơt söị kïịt luíơn maơnh meô nhíịt ặúơc ruât ra möơt caâch lögic tûđ ăiïìu mađ Anhxtanh goơi lađ hai "tiïìn ăïì cú baên" cuêa lyâ thuýịt cuêa mònh

1 Khöng coâ phûúng phaâp nhùìm xaâc ắnh víơt thïí nùìm úê traơng thaâi ặâng ýn hoùơc chuýín ăöơng ăïìu ăöịi vúâi möi trûúđng ïte bíịt ăöơng

2 Ăöơc líơp vúâi chuýín ăöơng cuêa nguöìn aânh saâng luön luön chuýín ăöơng qua khoaêng khöng vúâi cuđng möơt víơn töịc khöng ăöíi

(Khöng nïn líîn löơn tiïìn ăïì thûâ hai nhû thûúđng thíịy lađ sûơ khöng ăöíi cuêa víơn töịc aânh saâng ăöịi vúâi ngûúđi quan saât chuýín ăöơng ăïìu Ăiïìu nađy ruât ra tûđ caâc tiïìn ăïì)

Tíịt nhiïn caâc nhađ víơt lyâ khaâc nghiïn cûâu caê hai tiïìn ăïì Lorenxú coâ yâ ắnh dung hoađ chuâng trong lyâ thuýịt cuêa mònh rùìng ăöơ dađi tuýơt ăöịi vađ thúđi gian thay ăöíi do aâp lûơc cuêa ngoơn gioâ ïte

Ăa söị caâc nhađ víơt lyâ ăïìu cho ăiïìu ăoâ lađ vi phaơm nghiïm troơng ăïịn

tû duy lađnh maơnh Hoơ ûa xem rùìng caâc tiïìn ăïì khöng phaêi lađ truđng lùơp vađ chñ ñt möơt tiïìn ăïì phaêi lađ khöng chñnh xaâc Anhxtanh

ăaô xem xeât víịn ăïì nađy möơt caâch síu sùưc hún Caâc tiïìn ăïì khöng truđng nhau chó trong trûúđng húơp, öng noâi, khi chuâng ta tûđ boê quan ăiïím cöí ăiïín rùìng ăöơ dađi vađ thúđi gian lađ tuýơt ăöịi

Khi Anhxtanh cöng böị lyâ thuýịt cuêa mònh öng khöng biïịt rùìng Lorenxú cuông suy nghô theo hûúâng nhû víơy, nhûng giöịng nhû Lorenxú, öng hiïíu ra rùìng viïơc ăo ăöơ dađi vađ thúđi gian phaêi tuyđ

t h u ö ơc v a đo c h u y ï ín ă ö ơn g t û ú n g ă ö ịi c u êa ă ö ịi t û ú ơn g v a đ n g û ú đi q u a n t r ù ưc

S o n g L o r e n x ú chó ăi ặúơc nûêa ặúđng

Öng baêo lûu khaâi niïơm ăöơ dađi vađ thúđi gian tuýơt ăöịi ăöịi vúâi caâc víơt thïí ặâng ýn Öng cho rùìng ngoơn gioâ ïte lađm biïịn ăöíi ăöơ dađi vađ thúđi gian "thûơc" Anhxtanh ăaô ăi con ặúđng íịy ăïịn tíơn cuđng Öng noâi khöng coâ ngoơn gioâ ïte nađo caê Khaâi niïơm ăöơ dađi vađ thúđi gian tuýơt ăöịi khöng coâ yâ nghôa gò Ăoâ lađ caâi chòa khoaâ thuýịt tûúng ăöịi heơp cuêa Anhxtanh Khi öng tiïịp cíơn vúâi noâ, phaâo ăađi bíịt khaê xím phaơm bùưt ăíìu ặúơc tûđ tûđ múê ra

PHÍÌN V

Khöng coâ thúđi gian tuýơt ăöịi ăöịi vúâi vuô truơ ăïí chuâng ta coâ thïí ăo traơng thaâi ăöìng thúđi tuýơt ăöịi Tñnh ăöìng thúđi tuýơt ăöịi cuêa caâc sûơ kiïơn xaêy ra taơi caâc khöng gian khaâc nhau lađ khaâi niïơm khöng coâ yâ nghôa gò

Ăïí giaêi thñch trûơc quan thuýịt tûúng ăöịi heơp, Anhxtanh ăaô ăïì xuíịt möơt thñ nghiïơm lyâ thuýịt nöíi tiïịng cuêa mònh Ta thûê hònh dung, öng noâi, möơt ngûúđi quan trùưc M ặâng gíìn nïìn ặúđng sùưt Taơi möơt khoaêng caâch nađo ăoâ theo hûúâng chuýín ăöơng coâ möơt ăiïím B

Cuđng trïn möơt khoaêng caâch ăoâ ngûúơc hûúâng chuýín ăöơng lađ ăiïím A Giaê sûê rùìng ăöìng thúđi taơi hai ăiïím A vađ B loeâ lïn möơt tia chúâp Ngûúđi quan saât cho rùìng caâc sûơ kiïơn nađy lađ ăöìng thúđi, búêi vò anh ta nhòn thíịy caê hai tia chúâp vađo cuđng möơt thúđi ăiïím Búêi vò anh ta ặâng úê giûôa chuâng vađ vò aânh saâng truýìn baâ vúâi víơn töịc khöng ăöíi nïn öng kïịt luíơn rùìng tia chúâp loeâ lïn ăöìng thúđi taơi hai ăiïím nađy

Bíy giúđ ta giaê thiïịt rùìng khi tia chúâp leâo lïn doơc nïìn ặúđng sùưt theo hûúâng tûđ A sang B Möơt con tađu chuýín ăöơng vúâi víơn töịc lúân Vađo thúđi ăiïím xuíịt hiïơn caê hai tia chúâp ngûúđi quan saât bïn trong con tađu ta goơi lađ M' ặâng gíìn nïìn ặúđng Búêi vò M' chuýín ăöơng theo hûúâng möơt tia chúâp vađ úê xa tia khaâc, anh ta seô nhòn thíịy tia chúâp taơi B trûúâc khi thíịy taơi A Biïịt rùìng anh ta ăang úê trong traơng thaâi chuýín ăöơng anh ta bùưt gùơp ăiïím cuöịi cuêa víơn töịc aânh saâng vađ cuông ruât ra kïịt luíơn rùìng caâc tia chúâp loeâ lïn ăöìng thúđi

Tíịt caê ăïìu tröi chaêy Nhûng theo nhû hai tiïn ăïì cú baên cuêa thuýịt tûúng ăöịi heơp (ặúơc khùỉng ắnh búêi hai thñ nghiïơm cuêa Maikenxún - Moocly) chuâng ta coâ thïí coâ quýìn giaê thiïịt rùìng con

tađu ặâng ýn trong khi traâi ăíịt chaơy nhanh úê phña sau theo vúâi caâc baânh xe lùn cuêa con tađu

Tûđ ăiïím ngùưm M nađy ngûúđi quan saât trïn con tađu ăi ăïịn kïịt luíơn lađ tia chúâp loeâ taơi ăiïím B trïn thûơc tïị ăaô xaêy ra súâm hún taơi ăiïím A lađ ăiïím tiïịp nöịi anh ta quan saât Anh ta biïịt rùìng ăang úê giûôa caâc loeâ chúâp anh ta bùưt gùơp ăíìu tiïn ăaô xaêy ra trûúâc loeâ chúâp anh ta bùưt gùơp líìn sau M, ngûúđi quan saât trïn traâi ăíịt lađ tûúng húơp, thûơc ra, anh ta nhòn caâc loeâ chúâp nhû ăöìng thúđi vúâi nhau, nhûng giúđ ăíy anh ta ặúơc xem lađ ăang chuýín ăöơng, khi anh ta tñnh ăïịn víơn töịc aânh saâng vađ sûơ kiïơn lađ anh ta chuýín ăöơng ngûúơc vúâi loeâ chúâp taơi A vađ caâch loeâ chúâp taơi B, anh ta ăi ăïịn kïịt luíơn loeâ chúâp taơi B ăaô xaêy ra trûúâc

Nhû víơy, chuâng ta buöơc phaêi kïịt luíơn rùìng ăöịi vúâi caâc víịn ăïì loeâ chúâp coâ xaêy ra ăöìng thúđi khöng thò khöng thïí traê lúđi möơt caâch tuýơt ăöịi ặúơc Cíu traê lúđi phuơ thuöơc vađo viïơc lûơa choơn hïơ thöịng tñnh toaân (ăoơc söị) Tíịt nhiïn nïịu hai sûơ kiïơn xaêy ra ăöìng thúđi taơi cuđng möơt ăiïím, thò coâ thïí tin tûúêng tuýơt ăöịi mađ noâi rùìng chñnh lađ ăöìng thúđi Khi hai maây bay ăuơng nhau trïn khöng, khöng coâ hïơ thöịng tñnh toađn mađ theo ăoâ thò caâc maây bay ăaô traânh nhau khöng ăöìng thúđi

Nhûng khoaêng caâch giûôa caâc sûơ kiïơn cađng lúân thò cađng khoâ giaêi quýịt víịn ăïì hún vïì tñnh ăöìng thúđi cuêa chuâng Víịn ăïì lađ úê chöî chuâng ta ăún giaên lađ khöng daâm thûđa nhíơn thûơc chíịt cuêa víịn ăïì Khöng coâ thúđi gian tuýơt ăöịi ăöịi vúâi vuô truơ ăïí chuâng ta coâ thïí ăo traơng thaâi ăöìng thúđi tuýơt ăöịi Tñnh ăöìng thúđi tuýơt ăöịi cuêa caâc sûơ kiïơn xaêy ra taơi caâc khöng gian khaâc nhau lađ khaâi niïơm khöng coâ yâ nghôa gò

Coâ thïí hiïíu thíịu ăaâo quan ăiïím ăoâ tûđ thñ nghiïơm lyâ thuýịt (suy tûúêng) trong ăoâ khoaêng caâch lúân vađ víơn töịc lúân ăïìu ặúơc nghiïn cûâu Giaê sûơ coâ ai ăoâ trïn hađnh tinh X, úê möơt phíìn khaâc cuêa thiïn hađ chuâng ta muöịn liïn laơc vúâi traâi ăíịt

Hoơ ăaânh tñn hiïơu, tñn hiïơu ăoâ ặúng nhiïn lađ möơt soâng ăiïơn tûđ ặúơc truýìn baâ trong khöng gian vúâi víơn töịc aânh saâng Giaê sûê traâi ăíịt vađ hađnh tinh X caâch nhau khoaêng caâch 10 nùm aânh saâng Ăiïìu ăoâ coâ nghôa lađ phaêi míịt 10 nùm ăïí tñn hiïơu ăïịn ặúơc traâi ăíịt

12 nùm trûúâc, khi nhađ thiïn vùn vö tuýịn trïn traâi ăíịt nhíơn ặúơc tñn hiïơu rùìng öng ặúơc tùơng giaêi Nobel Thuýịt tûúng ăöịi heơp cho

pheâp chuâng ta noâi möơt caâch thoaêi maâi rùìng öng ta ăaô nhíơn ặúơc giaêi thûúêng nađy súâm hún lađ ặúơc tñn hiïơu tûđ hađnh tinh X

Qua mûúđi phuât sau khi nhíơn ặúơc tñn hiïơu, nhađ thiïn vùn nađy míịt huât, thuýịt tûúng ăöịi heơp cho pheâp chuâng ta noâi, cuông khöng coâ haơn chïị nađo rùìng nhađ thiïn vùn ăaô míịt huât sau khi nhíơn ặúơc tñn hiïơu tûđ hađnh tinh X

Bíy giúđ giaê sûê rùìng taơi möơt thúđi ăiïím nađo ăoâ trong khoaêng mûúđi nùm khi tñn hiïơu radio (vö tuýịn) ăang trïn ặúđng ăïịn Traâi Ăíịt (chùỉng haơn lađ 3 nùm trûúâc khi nhíơn ặúơc tñn hiïơu) nhađ thiïn vùn cuđng vúâi kñnh viïîn voơng vö tuýịn cuêa mònh bõ ngaô vađ bõ gíîy chín Thuýịt tûúng ăöịi heơp khöng cho pheâp chuâng ta noâi thoaêi maâi rùìng öng ta gaôy chín súâm hún hay muöơn hún sú vúâi khi nhíơn ặúơc tñn hiïơu tûđ hađnh tinh X

Chûâng minh ăiïìu ăoâ nhû sau: Ngûúđi quan saât dúđi hađnh tinh

X vađo thúđi ăiïím khi ăaânh tñn hiïơu vađ chuýín ăöơng vïì traâi ăíịt vúâi víơn töịc töịc nhoê, nïịu ăo noâ ăöịi vúâi Traâi Ăíịt seô tòm thíịy (theo söị ăo thúđi gian) rùìng nhađ thiïn vùn bõ gíîy chín sau khi tñn hiïơu ặúơc gûêi ăi

Tíịt nhiïn anh ta seô túâi traâi ăíịt qua nhiïìu thúđi gian sau khi ặúơc tñn hiïơu, coâ thïí lađ, qua hađng trùm nùm chùỉng haơn Nhûng khi anh ta tñnh ngađy chuýín tñn hiïơu theo ăöìng höì cuêa mònh, noâ seô súâm hún ngađy mađ nhađ thiïn vùn bõ gaôy chín

Möơt ngûúđi quan saât khaâc cuông dúđi hađnh tinh X vađ thúđi ăiïím khi ăaânh tñn hiïơu, nhûng laơi bay vúâi víơn töịc gíìn bùìng víơn töịc aânh saâng seô thíịy rùìng nhađ thiïn vùn gíîy chín trûúâc khi tñn hiïơu ặúơc ăaânh ăi Thay vò coâ thïí míịt hađng trùm nùm ăïí vûúơt qua ăoaơn ặúđng, anh ta coâ thïí míịt chûđng mûúđi nùm nïịu ăo thúđi gian trïn traâi ăíịt Nhûng do chíơm trïî thúđi gian trong con tađu vuô truơ chuýín ăöơng nhanh, nhađ du hađnh vuô truơ trong con tađu nađy dûúđng nhû lađ ăaô traêi qua ăoaơn ặúđng caê thaêy chó lađ möơt vađi thaâng

Trïn traâi ăíịt ngûúđi ta noâi vúâi anh ta rùìng nhađ thiïn vùn múâi gíîy chín hún ba nùm trûúâc ăíy thöi Theo ăöìng höì cuêa nhađ du hađnh vuô truơ, tñn hiïơu múâi ặúơc chuýín ăi vađi thaâng Anh ta ăi ăïịn kïịt luíơn rùìng chím múâi gaôy vađi nùm trûúâc khi tñn hiïơu dúđi khoêi hađnh tinh X

Nïịu nhû nhađ du hađnh vuô truơ bay nhanh nhû víơn töịc aânh saâng (ặúng nhiïn, ăoâ chó lađ giaê thuýịt, trïn thûơc tïị thò khöng thïí

ặúơc), ăöìng höì cuêa anh ta hùỉn lađ hoađn toađn dûđng laơi Ăöịi vúâi anh

ta, dûúđng nhû lađ chuýịn bay xaêy ra trong nhaây mùưt vađ caê hai sûơ kiïơn chuýín tñn hiïơu vađ nhíơn tñn hiïơu ăïìu phaêi diïîn ra ăöìng thúđi

Tíịt caê caâc sûơ kiïơn xaêy ra trïn traâi ăíịt trong vođng mûúđi nùm dûúđng nhû ăöịi vúâi anh ta luâc xaêy ra súâm hún so vúâi tñn hiïơu ặúơc ăaânh ăi Nhûng theo thuýịt tûúng ăöịi heơp khöng coâ hïơ thöịng ăoơc söị (tñnh toaân) taâch rúđi: khöng coâ cú súê nađo ăïí hađi lođng vúâi quan ăiïím cuêa ngûúđi quan saât nađy, mađ khöng phaêi lađ cuêa ngûúđi kia

Nhûông tñnh toaân tiïịn hađnh búêi nhađ du hađnh vuô truơ bay nhanh cuông húơp lyâ, cuông "chín thûơc" nhû caâch tñnh toaân tiïịn hađnh búêi nhađ du hađnh vuô truơ bay chíơm Khöng coâ thúđi gian vaơn nùng, tuýơt ăöịi ăïí coâ thïí bùìng vađo ăoâ mađ xaâc ắnh sai khaâc giûôa chuâng vúâi nhau

S û ơ p h a â v ú ô k h a âi n i ï ơm c u êa t ñ n h ă ö ìn g t h ú đi t u y ï ơt ă ö ịi ă o â, k h ö n g n g h i

n g ú đ g ò n û ôa , l a đ m ö ơt q u a n ă i ï ím t a âo b a ơo t u y ï ơt d i ï ơu c u êa t h u y ï ịt t û ú n g ă ö ịi

h e ơp N i u t o n t û ơ x e m m ò n h l a đ m ö ơt nhađ thöng thaâi, cho rùìng coâ möơt thúđi gian toađn nùng tröi ăi trong toađn böơ vuô truơ Lorenxú vađ Poùngcarï cuông nhû víơy

Chñnh ăiïìu ăoâ ăaô ngùn thiïn tađi cuêa Anhxtanh cho pheâp öng hiïíu rùìng lyâ thuýịt khöng thïí thađnh tûơu möơt caâch toađn diïơn vađ logic triïơt ăïí mađ khöng chöịi boê dûât khoaât quan niïơm thúđi gian vuô truơ toađn nùng

Anhxtanh noâi chó coâ möơt thúđi gian cuơc böơ Trïn traâi ăíịt, chùỉng haơn, möîi víơt bay trong khöng gian vúâi cuđng möơt víơn töịc: nhû víơy caâc ăöìng höì ăïìu chó cuđng möơt "thúđi gian traâi ăíịt", thúđi gian ắa phûúng (cuơc böơ) kiïíu nhû víơy ăöịi vúâi caâc ăöịi tûúơng ăang víơn ăöơng giöịng nhû traâi ăíịt, ặúơc goơi lađ thúđi gian ăùơc thuđ cuêa ăöịi tûúơng íịy

Víîn coâ nhûông khaâi niïơm tuýơt ăöịi nhû "trûúâc" vađ "sau" (hiïín nhiïn lađ khöng coâ möơt nhađ du hađnh vuô truơ nađo coâ thïí chïịt trûúâc khi sinh ra) nhûng khi caâc sûơ kiïơn caâch ríịt xa nhau thò coâ nhûông khoaêng thúđi gian liïn tuơc trong ăoâ khöng thïí noâi sûơ kiïơn nađo xaêy

ra trûúâc hoùơc sau sûơ kiïơn nađo

Cíu traê lúđi phuơ thuöơc vađo chuýín ăöơng cuêa ngûúđi quan saât ăöịi vúâi hai sûơ kiïơn ăoâ, ặúng nhiïn lúđi giaêi thñch coâ ặúơc búêi möơt ngûúđi quan saât cuông "nhíơn thûâc" nhû lúđi giaêi khaâc cuêa ngûúđi quan

saât khaâc Toađn böơ ăiïìu ăoâ vúâi möơt lögic vûông chùưc suy ra tûđ hai tiïn ăïì cú baên cuêa thuýịt tûúng ăöịi heơp

Khi khaâi niïơm tñnh ăöìng thúđi míịt yâ nghôa thò míịt luön yâ nghôa caê nhûông khaâi niïơm khaâc Thúđi gian trúê thađnh tûúng ăöịi búđi

vò ngûúđi quan saât khaâc nhau trong viïơc ăaânh giaâ thúđi gian xaêy ra giûôa hai sûơ kiïơn nhû nhau

Ăöơ dađi cuông trúê thađnh tûúng ăöịi Ăöơ dađi cuêa con tađu ăang chuýín ăöơng khöng thïí ăo ặúơc nïịu nhû khöng biïịt chñnh xaâc caâc giúâi haơn trûúâc vađ sau cuêa noâ úê ăíu vađo cuđng möơt thúđi ăiïím Nïịu coâ

ai ăoâ baâo caâo rùìng vađo 1 giúđ 00 phuât giúâi haơn sau caâch noâ 1 km taơi thúđi ăiïím nađo ăoâ giûôa 12 giúđ 59 phuât vađ 1 giúđ 01 phuât, thò roô rađng lađ khöng coâ phûúng phaâp xaâc ắnh ăöơ dađi thûơc cuêa con tađu nađy Khi thiïịu möơt phûúng phaâp nhû víơy, ăöơ dađi cuêa ăöịi tûúơng ăang chuýín ăöơng seô phuơ thuöơc vađo viïơc lûơa choơn hïơ thöịng ăoơc söị (tñnh toaân)

Thñ duơ, nïịu hai con tađu vuô truơ úê trong traơng thaâi chuýín ăöơng tûúng ăöịi, thò ngûúđi quan saât taơi möîi con tađu seô nhòn thíịy con tađu khaâc co ruât laơi theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa mònh Vúâi víơn töịc thöng thûúđng ,sûơ co ruât ăoâ lađ cûơc nhoê Traâi ăíịt chuýín ăöơng xung quanh mùơt trúđi vúâi víơn töịc 30 km/giíy vađ ăöịi vúâi ngûúđi quan saât ặâng ýn so vúâi mùơt trúđi lađ caê thaêy chó vađi xùngtimet

Song khi víơn töịc tûúng ăöịi, sûơ thay ăöíi trúê nïn ríịt lúân Thíơt thuâ võ biïịt bao khi chñnh cöng thûâc ăïí tñnh ăöơ co ruât cuêa Phitxújeral - Lorenxú nhùìm giaêi thñch thñ nghiïơm Maikenxún - Moocly, coâ thïí ặúơc aâp duơng úê ăíy Trong thuýịt tûúng ăöịi trûúâc ăíy ngûúđi ta goơi lađ sûơ co ruât Lorenxú - Phitxújeral, nhûng hùỉn lađ ăaô dïî hiïíu hún nïịu nhû noâ mang möơt tïn khaâc, búêi Anhxtanh ăaô cho cöng thûâc nađy möơt caâch giaêi thñch hoađn toađn khaâc

Ăöịi vúâi Lorenxú vađ Phitxújeral, co ruât lađ sûơ thay ăöíi víơt chíịt gíy ra búêi aâp lûơc cuêa ngoơn gioâ ïte Ăöịi vúâi Anhxtanh noâ coâ liïn quan túâi caâc kïịt quaê ăo ăaơc Chùỉng haơn, nhađ du hađnh vuô truơ trïn möơt con tađu vuô truơ ăo ăöơ dađi cuêa möơt con tađu khaâc

Ngûúđi quan saât trïn möîi con tađu khöng phaât hiïơn ra möơt sûơ thay ăöíi nađo vïì ăöơ dađi cuêa con tađu riïng biïơt hoùơc ăöơ dađi cuêa caâc ăöịi tûúơng bïn trong noâ Song khi ăo con tađu khaâc, hoơ seô tòm thíịy rùìng noâ ngùưn hún Phitxújeral víîn cho rùìng caâc víơt thïí chuýín ăöơng coâ "caâc ăöơ dađi ặâng ýn" tuýơt ăöịi Khi caâc víơt thïí bõ co ruât, chuâng khöng lúân hún ăöơ dađi "thûơc" cuêa mònh Anhxtanh sau khi

chöịi boê trûúđng ïte ăaô hiïíu khaâi niïơm ăöơ dađi tuýơt ăöịi lađ vö nghôa, chó cođn laơi ăöơ dađi coâ ặúơc do kïịt quaê ăo ăaơc, vađ dûúđng nhû lađ noâ thay ăöíi tuyđ thuöơc vađo víơn töịc tûúng ăöịi cuêa ăöịi tûúơng vađ ngûúđi quan saât

Caâc baơn seô hoêi lađm sao coâ thïí möîi cođn tađu laơi ngùưn hún con tađu kia? Khöng ăuâng Lyâ thuýịt khöng noâi rùìng möîi con tađu ngùưn hún con tađu kia Noâ noâi rùìng nhađ du hađnh vuô truơ trïn möîi con tađu khi ăoâ seô tòm thíịy rùìng con tađu khaâc ngùưn hún Ăoâ lađ nhûông viïơc hoađn toađn khaâc nhau Nïịu nhû hai ngûúđi theo vïì hai phña khaâc nhau cuêa möơt thíịu kñnh löìi - loôm lúân thò möîi ngûúđi seô nhòn thíịy ngûúđi khaâc beâ hún mònh; nhûng ăoâ khöng phaêi lađ ăiïìu muöịn noâi, ăiïìu muöịn noâi lađ dûúđng nhû möîi ngûúđi ăïìu nhoê hún ngûúđi khaâc

Ngoađi nhûông thay ăöíi kiïíu biïíu kiïịn vïì ăöơ dađi coâ caê nhûông thay ăöíi biïíu kiïịn vïì thúđi gian Caâc nhađ du hađnh vuô truơ trïn möîi con tađu seô thíịy rùìng ăöìng höì trïn con tađu khaâc chaơy chíơm hún Thñ nghiïơm suy tûúêng ăún giaên chó ra rùìng ăiïìu ăoâ thûơc tïị lađ nhû víơy Baơn haôy hònh dung rùìng baơn nhòn qua möơt löî nhoê cuêa con tađu vađo löî höíng cuêa con tađu khaâc Caê hai con tađu ăïìu bay gíìn nhau vúâi víơn töịc khöng ăöíi gíìn vúâi víơn töịc aânh saâng

Taơi thúđi ăiïím chuâng bay qua nhau trïn con tađu phaât ra chuđm saâng tûđ tríìn xuöịng nïìn, úê ăoâ noâ ăöí vađo gûúng vađ phaên xaơ laơi tríìn Baơn seô nhòn thíịy ặúđng ăi cuêa tia saâng ăoâ dûúâi daơng chûô V Nïịu nhû úê baơn coâ ăuê duơng cuơ chñnh xaâc (tíịt nhiïn nhûông duơng cuơ nhû thïị bíy giúđ khöng cođn), baơn hùỉn coâ thïí ghi laơi thúđi gian cíìn cho tia saâng ăi qua con ặúđng hònh chûô V Chia ăöơ dađi cho thúđi gian, hùỉn baơn seô ặúơc víơn töịc aânh saâng

Bíy giúđ, giaê sûê rùìng khi baơn ghi laơi thúđi gian ăi qua búêi tia saâng ăoaơn ặúđng hònh chûô V, nhađ du hađnh úê bïn trong con tađu khaâc cuông lađm hïơt nhû víơy Tûđ ăiïím ngùưm (quan saât) con tađu cuêa anh ta lađ hïơ thöịng ăoơc söị cöị ắnh vađ aânh saâng ăún giaên ăi vïì phña dûúâi vađ vïì phña trïn doơc theo cuđng möơt ặúđng thùỉng, roô rađng lađ ăöìng thúđi ăi qua khoaêng caâch ngùưn hún lađ doơc theo ăoaơn ặúđng hònh chûô V mađ baơn quan saât Khi anh ta chia khoaêng caâch ăoâ cho thúđi gian mađ tia saâng cíìn ăïí ăi vïì phña dûúâi vađ vïì phña trïn, anh

ta cuông seô ặúơc víơn töịc aânh saâng Búêi vò víơn töịc aânh saâng lađ khöng ăöíi ăöịi vúâi moơi ngûúđi, anh ta seô thu ặúơc cuđng möơt kïịt quaê vïì ăöơ chñnh xaâc lađ 300.000 km/giíy Nhûng núi anh ta ăoaơn ặúđng aânh

Ăûúng nhiïn, tònh hònh ăoâ hoađn toađn ăöịi xûâng Nïịu nhû baơn cho aânh saâng ăi vïì phña dûúâi vađ vïì phña trïn bïn trong con tađu cuêa baơn, thò nhađ du hađnh vuô truơ seô nhòn thíịy con ặúđng cuêa baơn lađ hònh chûô V Anh ta seô ăi ăïịn kïịt luíơn rùìng ăöìng höì cuêa baơn bõ chíơm

Coâ ăiïìu lađ sûơ thay ăöíi vïì ăöơ dađi vađ thúđi gian ặúơc goơi lađ "biïíu kiïịn" khöng coâ nghôa lađ khöng coâ möơt ăöơ dađi "thûơc" hoùơc thúđi gian

"thûơc" mađ ngûúđi quan saât khaâc nhau "tûúêng nhû lađ" khaâc nhau Ăöơ dađi vađ thúđi gian lađ nhûông khaâi niïơm tûúng ăöịi Chuâng khöng coâ y â

n g h ô a n g o a đi s û ơ l i ï n h ï ơ g i û ôa ă ö ịi t û ú ơn g v a đ n g û ú đi q u a n s a ât V í ịn ă ï ì k h ö n g

p h a êi l a đ c o â möơt hïơ thöịng ăo ăaơc "thûơc", cođn hïơ thöịng khaâc lađ "giaê" Möîi hïơ thöịng ăïìu thûơc ăöịi vúâi ngûúđi quan saât tiïịn hađnh ăo ăaơc ăöịi vúâi hïơ thöịng ăoơc söị riïng cuêa anh ta Khöng thïí xem xeât möơt pheâp

ăo nađy lađ chñnh xaâc hún pheâp ăo kia Vađ tíịt caê nhûông ăiïìu nađy tuýơt nhiïn khöng phaêi lađ aêo giaâc quang hoơc cíìn ặúơc giaêi thñch búêi nhađ tím lyâ hoơc Caâc ăo ăaơc coâ thïí ặúơc ghi laơi bùìng caâc duơng cuơ Chuâng khöng ăođi hoêi sûơ coâ mùơt cuêa ngûúđi quan trùưc bùìng xûúng bùìng thõt

Khöịi lûúơng cuông lađ möơt khaâi niïơm tûúng ăöịi, song chuâng ta phaêi gaâc laơi víịn ăïì nađy, víịn ăïì khaâc sang chûúng tiïịp theo

PHÍÌN VI

Coâ thïí lađ vuô truơ dûúđng nhû bõ phaên chiïịu vađ biïịn thađnh möơt aêo aênh trong gûúng, caâc ngöi sao ăïìu coâ khöịi lûúơng ím, cođn thúđi gian vuô truơ thò luđi laơi Khöng möơt hiïơn tûúơng nađo trong ăoâ qua mùơt caâc cöng thûâc cuêa thuýịt tûúng ăöịi heơp

Thuýịt tûúng ăöịi heơp - phíìn II

Ăöơ dađi vađ thúđi gian, nhû ăaô trònh bađy úê chûúng trûúâc, ăïìu lađ nhûông khaâi niïơm tûúng ăöịi Nïịu möơt con tađu vuô truơ khaâc vúâi möơt víơn töịc khöng ăöíi, thò ngûúđi quan saât trïn möîi con tađu seô thíịy rùìng caâc nhađ du hađnh vuô truơ trïn con tađu kia gíìy nhoê ăi vađ dõch chuýín chíơm hún Nïịu víơn töịc tûúng ăöịi cuêa chuâng ăuê lúân ăïí chuýín dõch cuêa caâc ăöìng nghiïơp cuêa hoơ giöịng nhû chuýín dõch cuêa caâc diïîn viïn trïn mađn aênh chíơm díìn

Moơi hiïơn tûúơng chuýín ăöơng coâ chu kyđ seô nhû chíơm díìn: chuýín ăöơng cuêa con lùưc vađ víơt ăöịi troơng trong ăöìng höì, nhõp tim, dao ăöơng cuêa nguýn tûê v.v Theo lúđi cuêa A X Edingtún, nhađ thiïn vùn hoơc ngûúđi Anh nöíi tiïịng, ngûúđi ăaô trúê thađnh möơt trong nhûông ngûúđi nöịi nghiïơp hađng ăíìu vađ saâng giaâ nhíịt cuêa Anhxtanh Dûúđng nhû lađ thíơm chñ caê ăiïịu xò gađ trïn con tađu kia cuông bõ teo díìn ăi Nhađ du hađnh vuô truơ cao hai meât ặâng trong con tađu ăang chuýín ăöơng ngang seô ặúơc nhòn thíịy giöịng nhû trûúâc lađ hai meât rûúôi, nhûng cú thïí cuêa anh ta nhû moêng ăi theo hûúâng chuýín ăöơng Cođn khi anh ta nùìm traêi dađi theo hûúâng chuýín ăöơng cuêa con tađu, chiïìu ngang bònh thûúđng cuêa cú thïí anh ta ặúơc khöi phuơc, nhûng giúđ ăíy seô coâ tònh hònh lađ tíìm voâc anh ta ngùưn laơi theo hûúâng tûđ ăíìu ăïịn chín!

Nïịu nhû hai con tađu vuô truơ trïn thûơc tïị coâ thïí chuýín ăöơng tûúng ăöịi vúâi nhau vúâi víơn töịc ăuê lúân ăïí nhûông thay ăöíi tûúng tûơ thađnh hiïơn thûơc thò moơi khoâ khùn coâ thïí mang tñnh kyô thuíơt ăaô khöng cho pheâp ngûúđi quan saât trïn möîi con tađu nhòn thíịy nhûông thay ăöíi ăoâ Caâc nhađ vùn ûa thñch giaêi thñch thuýịt tûúng ăöịi bùìng nhûông thñ duơ coâ hiïơu quaê ặúơc ăún giaên hoaâ

Nhûông minh hoơa mađu sùưc ăoâ khöng mö taê nhûông thay ăöíi mađ trïn thûơc tïị coâ thïí quan saât ặúơc hoùơc bùìng mùưt ngûúđi hoùơc bùìng maây moâc tín tiïịn hiïơn nay Vïì sûơ töìn taơi cuêa nhûông thay ăöíi nađy, caâc nhađ du hađnh vuô truơ coâ thïí nhíơn biïịt vïì nguýn tùưc trïn cú súê

ăo ăaơc, nïịu nhû coâ duê nhûông duơng cu ăo ăaơc töịt

Böí sung sûơ thay ăöíi ăöơ dađi vađ thúđi gian cođn coâ sûơ thay ăöíi tûúng ăöịi cuêa khöịi lûúơng Khöịi lûúơng, noâi ăaơi khaâi, lađ söị ăo söị lûúơng víơt chíịt trong cú thïí

Quaê cíìu bùìng chò hoùơc quaê cíìu bùìng göî coâ thïí coâ kñch thûúâc nhû nhau, nhûng quaê cíìu bùìng chò nùơng hún

Víơt chíịt tíơp trung trong ăoâ cao hún

Coâ hai phûúng phaâp ăo khöịi lûúơng víơt thïí, hoùơc lađ ăem cín lïn, hoùơc lađ theo caâch thûâc xem lûơc lúân bao nhiïu ăïí truýìn cho víơt thïí ăoâ möơt gia töịc nhíịt ắnh Phûúng phaâp ăíìu khöng töịt lùưm, búêi

vò kïịt quaê thu ặúơc phuơ thuöơc vađo troơng lûơc taơi ăiïím ăaô biïịt

Quaê cíìu bùìng chò mang lïn ẳnh nuâi cao coâ troơng lûúơng nhoê hún khi cín noâ úê chín nuâi, mùơc duđ khöịi lûúơng cuêa noâ víîn ăuâng nhû víơy Trïn mùơt trùng, troơng lûúơng cuêa noâ nhoê hún nhiïìu so vúâi trïn Traâi Ăíịt Cođn trïn Sao Möơc troơng lûúơng dûúđng nhû cođn lúân hún

Phûúng phaâp thûâ hai ăo khöịi lûúơng cho kïịt quaê tûúng tûơ ăöơc líơp vúâi ăiïìu lađ chuâng ặúơc tiïịn hađnh trïn Traâi Ăíịt, trïn Mùơt Trùng hoùơc trïn Sao Möơc Song khi sûê duơng phûúng phaâp nađy, ngay líơp tûâc xuíịt hiïơn nhûông víịn ăïì múâi laơ Muöịn duđng phûúng phaâp nađy ăïí xaâc ắnh khöịi lûúơng víơt thïí ăang chuýín ăöơng, cíìn ăo lûơc khaê dô truýìn cho noâ möơt gia töịc nhíịt ắnh, roô rađng rùìng ăïí lùn möơt quaê ăaơn phaâo cíìn sûâc ăííy maơnh hún lađ lùn möơt quaê cíìu göî

Khöịi lûúơng ăo bùìng phûúng phaâp ăoâ goơi lađ khöịi lûúơng quaân tñnh (g) khaâc vúâi khöịi lûúơng troơng trûúđng hoùơc troơng lûúơng Nhûông

ăo ăaơc tûúng tûơ khöng thïí thûơc hiïơn ặúơc nïịu khöng ăo thúđi gian vađ khoaêng caâch Khöịi lûúơng quaân tñnh cuêa quaê ăaơn phaâo chùỉng

haơn ặúơc biïíu thõ thöng qua ăaơi lûúơng lûơc cíìn thiïịt ăïí lađm tùng víơn töịc cuêa noâ (khoaêng caâch trïn möơt ăún võ thúđi gian) trïn möơt ăún võ thúđi gian lađ bao nhiïu ăíịy Nhû chuâng ta ăaô thíịy trûúâc ăíy, viïơc ăo thúđi gian vađ khoaêng caâch thay ăöíi cuđng vúâi sûơ thay ăöíi víơn töịc tûúng ăöịi cuêa víơt thïí vađ ngûúđi quan saât, do ăoâ mađ thay ăöíi caê nhûông kïịt quaê ăo khöịi lûúơng quaân tñnh

Trong chûúng 6, chuâng ta seô trúê laơi vúâi khaâi niïơm khöịi lûúơng troơng trûúđng vađ cuđng vúâi noâ lađ khöịi lûúơng quaân tñnh Cođn úê ăíy chó noâi vïì khöịi lûúơng quaân tñnh thu ặúơc do ngûúđi quan saât ăoâ Ăöịi vúâi ngûúđi quan saât ặâng ýn so vúâi ăöịi tûúơng, chùỉng haơn ăöịi vúâi caâc nhađ du hađnh vuô truơ chúê voi trong con tađu vuô truơ, khöịi lûúơng quaân tñnh cuêa ăöịi tûúơng víîn nhû víơy ăöơc líơp vúâi víơn töịc con tađu

Khöịi lûúơng con voi ăo ặúơc búêi nhûông ngûúđi quan saât nhû nhau, ặúơc goơi lađ khöịi lûúơng riïng hoùơc khöịi lûúơng ặâng ýn cuêa noâ Khöịi lûúơng quaân tñnh cuêa baên thín con voi nhû víơy ăo ặúơc búêi ngûúđi quan saât nađo ăoâ ăang chuýín ăöịi vúâi con voi ăoâ (chùỉng haơn, búêi ngûúđi quan trùưc trïn traâi ăíịt), ặúơc goơi lađ khöịi lûúơng tûúng ăöịi cuêa con voi

Khöịi lûúơng ặâng ýn cuêa víơt thïí khöng bao giúđ thay ăöíi, cođn khöịi lûúơng tûúng ăöịi thò thay ăöíi Caê hai söị ăo ặúơc lađ caâc söị ăo cuêa khöịi lûúơng quaân tñnh Trong chûúng nađy chó noâi vïì khöịi lûúơng quaân tñnh: khi sûê duơng tûđ "khöịi lûúơng", cíìn hiïíu noâ theo ăuâng yâ nghôa nađy

Caê ba biïịn söị - ăöơ dađi, thúđi gian, khöịi lûúơng ăïìu ặúơc göơp vađo cuđng möơt biïíu thûâc ruât goơn Lorenxú: cùn bíơc 2 cuêa 1 - v2/c2

Ăöơ dađi vađ víơn töịc kim ăöìng höì thay ăöíi theo cuđng möơt ắnh luíơt sao cho cöng thûâc cho caâc ăaơi lûúơng nađy víîn nhû víơy Ăöìng thúđi khöịi lûúơng vađ ăöơ dađi cuêa caâc khoaêng thúđi gian thay ăöíi theo caâc ắnh luíơt ăaêo ngûúơc, vađ ăiïìu ăoâ coâ nghôa lađ cöng thûâc úê ăíy cíìn viïịt nhû sau: 1/ cùn bíơc 2 cuêa (1 - v2/c2)

Khöịi lûúơng cuêa bíịt kyđ víơt thïí ăo ặúơc búêi ngûúđi quan trùưc ăang chuýín ăöơng ăïìu ăöịi vúâi víơt thïí íịy, thu ặúơc bùìng caâch nhín khöịi lûúơng ặâng ýn cuêa víơt thïí vúâi biïíu thûâc díîn ra úê trïn (úê ăíy

v lađ víơn töịc tûúng ăöịi cuêa ăöịi tûúơng: c lađ víơn töịc aânh saâng)

Thñ duơ, nïịu víơn töịc tûúng ăöịi cuêa hai con tađu vuô truơ bùìng 260.000 km/giíy, ngûúđi quan saât trïn möîi con tađu seô cho rùìng con

thúđi gian möơt giúđ dađi gíịp ăöi vađ khöịi lûúơng con tađu cuông lúân gíịp ăöi Tíịt nhiïn, nhûông nhađ du hađnh vuô truơ nađy trïn con tađu riïng cuêa mònh seô thíịy moơi thûâ ăïìu bònh thûúđng, nïịu nhû caâc con tađu nađy coâ thïí ăaơt túâi víơn töịc tûúng ăöịi bùìng vúâi víơn töịc aânh saâng ngûúđi quan trùưc trïn möîi con tađu hùỉn ăaô cho rùìng con tađu kia ăaô

co ruât ăöơ dađi cuêa mònh ăïịn söị khöng, cođn khöịi lûúơng lađ vö cuđng vađ thúđi gian trïn con tađu kia chíơm ăuê mûâc dûơng laơi hoađn toađn!

Nïịu nhû khöịi lûúơng quaân tñnh khöng thay ăöíi theo caâch thûâc noâi trïn thò taâc ăöơng khöng ngûđng cuêa lûơc nhû víơy, chùỉng haơn nhû lûơc cuêa ăöơng cú tïn lûêa hùỉn coâ thïí duy trò ặúơc sûơ tùng töịc cuêa con tađu cho túâi khñ víơn töịc nađy khöng vûúơt quaâ víơn töịc aânh saâng

Nhûng ăiïìu ăoâ seô khöng xaêy ra, búêi vò tuđy mûâc ăöơ con tađu chuýín ăöơng cađng nhanh lïn (chùỉng haơn, tûđ ăiïím ngùưm cuêa ngûúđi quan trùưc), khöịi lûúơng tûúng ăöịi cuêa noâ ngađy cađng tùng lïn theo möơt tyê lïơ trong ăoâ ăöơ dađi cuêa noâ giaêm ăi vađ thúđi gian chíơm laõ Khi con tađu co ruât laơi bùìng möơt phíìn mûúđi ăöơ dađi ban ăíìu, khöịi lûúơng tûúng ăöịi cuêa noâ seô tùng lïn 10 líìn Noâ taơo ra phaên lûơc lúân gíịp 10 líìn ăöịi vúâi ăöơng cú tïn lûêa: nhû víơy ăođi hoêi möơt lûơc lúân gíịp mûúđi líìn so vúâi trûúđng húơp con tađu ặâng ýn, nhùìm baêo ăaêm cuđng möơt sûơ tùng töịc

Khöng bao giúđ coâ thïí ăaơt túâi ặúơc víơn töịc aânh saâng Vñ thûê coâ ăaơt ặúơc thò ngûúđi quan saât bïn ngoađi ăaô muơc kñch con tađu co ruât ăöơ dađi cuêa noâ bùìng khöng, khöịi lûúơng seô lúân vö cuđng, cođn ăöơng cú tïn lûêa seô hoaơt ăöơng vúâi lûơc ăííy cûơc lúân Caâc nhađ du hađnh vuô truơ trong con tađu seô khöng thïí nađo phaât hiïơn ặúơc ăiïìu nađy thay ăöíi

gò, song dûúđng nhû hoơ nhòn thíịy tíịt caê trong vuô truơ ăang bõ boê laơi phña sau vúâi víơn töịc aânh saâng, thúđi gian vuô truơ bõ dûđng laơi, möîi vò sao deơt nhû möơt caâi ẵa vađ khöịi lûúơng thò lúân vö cuđng

Chó nhûông taâc giaê cuêa caâc chuýơn khoa hoơc - viïîn tûúêng múâi coâ ăuê duông caêm suy tûúêng vïì ăïì tađi rùìng caâc nhađ du hađnh vuô truơ coâ thïí bùưt gùơp bùìng caâch nađo ăoâ hiïơn tûúơng xuýn thuêng rađo caên aânh saâng Coâ thïí lađ vuô truơ dûúđng nhû lađ bõ phaên chiïịu vađ biïịn thađnh möơt aêo aênh trong gûúng, caâc ngöi sao ăïìu coâ khöịi lûúơng ím, cođn thúđi gian vuô truơ thò luđi laơi Khöng möơt hiïơn tûúơng nađo trong ăoâ qua mùơt caâc cöng thûâc cuêa thuýịt tûúng ăöịi heơp Nïịu víơn töịc aânh saâng vûúơt tröơi, caâc cöng thûâc nađy cho caâc giaâ trõ ăöơ dađi, thúđi gian vađ khöịi lûúơng, nhû caâc nhađ toaân hoơc thûúđng noâi, lađ nhûông "söị aêo" - nhûông söị coâ cùn bíơc hai cuêa -1, ai biïịt ặúơc?

Phaêi chùng con tađu ăi qua rađo caên aânh saâng bay thùỉng ăïịn vûúng quöịc cuêa nhađ phuđ thuyê Gutvin ăíy!

Duđ hiïíu ra rùìng khöng caâi gò coâ thïí ăuöíi kõp víơn töịc aânh saâng, nhûông sinh viïn múâi bùưt ăíìu nghiïn cûâu thuýịt tûúng ăöịi thûúđng ăaông trñ ăïì cíơp ăïịn nhûông víơn töịc vûúơt hún víơn töịc aânh saâng Ăïí hiïíu roô rùìng trong trûúđng húơp nađy ăöịi vúâi thuýịt tûúng ăöịi töịt hún caê lađ nïn ặa vađo thuíơt ngûô "hïơ thöịng ăoơc söị quaân tñnh" trûúâc ăíy caâc taâc giaê cuêa caâc cöng trònh vïì thuýịt tûúng ăöịi thûúđng goơi noâ lađ "hïơ thöịng quaân tñnh" hay lađ "hïơ thöịng Galilï"

Khi coâ möơt víơt thïí bíịt kyđ tûơa höì möơt con tíìu vuô truơ chuýín ăöơng ăïìu, thò ngûúđi ta noâi rùìng víơt thïí ăoâ vađ tíịt caê nhûông ăöịi tûúơng khaâc chuýín ăöơng cuđng vúâi noâ theo hûúâng vađ víơn töịc (vñ duơ, caâc ăöịi tûúơng bïn trong con tađu) liïn quan vúâi cuđng möơt hïơ thöịng ăoơc söị quaân tñnh (Hïơ thöịng ăoơc söị quaân tñnh lađ hïơ thöịng toaơ ăöơ Ăïcaâc mađ con tađu vuô truơ ăoâ coâ liïn quan) ÚÊ ngoađi sûơ liïn quan vúâi hïơ thöịng ăoơc söị quaân tñnh, thuýịt tûúng ăöịi heơp khöng thñch duơng nûôa vađ coâ nhiïìu khaê nùng quan saât víơn töịc vûúơt trïn víơn töịc aânh saâng

Giaê duơ chuâng ta xem xeât möơt trûúđng húơp ăún giaên nhû sau Möơt con tađu vuô truơ chuýín ăöơng vúâi víơn töịc bùìng 3/4 víơn töịc aânh saâng, bay qua bïn trïn caâc baơn vađ theo chñnh hûúâng ăöng Cuông taơi thúđi ăiïím nađy möơt con tađu vuô truơ khaâc chuýín ăöơng cuông vúâi víơn töịc ăoâ bay bïn trïn caâc baơn, thùỉng hûúâng tíy

Trong hïơ thöịng ăoơc söị cuêa caâc baơn coâ liïn quan ăïịn hïơ thöịng ăoơc söị quaân tñnh cuêa traâi ăíịt, hai con tađu nađy bay saât bïn nhau vúâi víơn töịc tûúng ăöịi bùìng möơt líìn rûúôi víơn töịc aânh saâng Chuâng tiïịn gíìn vúâi víơn töịc ăoâ vađ taâch xa nhau cuông vúâi víơn töịc ăoâ Khöng coâ ăiïìu gò trong thuýịt tûúng ăöịi cíịm kyơ ăiïìu ăoâ Song thuýịt tûúng ăöịi heơp ăođi hoêi rùìng nïịu baơn bay trïn möơt con tađu, thò sau khi tñnh víơn töịc tûúng ăöịi cuêa nhûông con tađu ăoâ, baơn seô thíịy ặúơc trõ söị nhoê hún víơn töịc aânh saâng

Chuâng ta víơn duơng caâc khaê nùng ăïí traânh phaêi aâp duơng cöng cuơ toaân hoơc cuêa thuýịt tûúng ăöịi trong cuöịn saâch nađy, nhûng theo cöng thûâc ruât ngùưn Lorenxú, cöng thûâc cho dûúâi ăíy quaâ ăún giaên miïîm phaêi nïu ra Nïịu x lađ víơn töịc cuêa möơt con tađu ăöịi vúâi traâi ăíịt, cođn y lađ víơn töịc cuêa con tađu khaâc, ăöịi vúâi traâi ăíịt, thò víơn töịc cuêa caâc con tađu nađy ăöịi vúâi nhau, nhû noâ ặúơc hònh dung tûđ traâi