Bằng cách xây dựng mô hình không gian và thời gian, Einstein đã mở đường cho sự hiểu biết về cách thức các ngôi sao phát sáng và tỏa sáng, đồng thời khám phá ra lý do cơ bản vận hành động cơ điện và máy phát điện và trên thực tế đã đặt nền móng cho toàn bộ vật lý hiện đại. Trong cuốn sách “Tại sao E=mc2?” Các nhà khoa học Brian Cox và Jeff Forshaw không đặt câu hỏi về lý thuyết của Einstein, nhưng dạy rằng đừng tin vào những gì chúng ta gọi là lẽ thường. Chúng ta đang xuất bản các chương về không gian và thời gian, hay đúng hơn là về lý do tại sao chúng ta cần từ bỏ những ý tưởng hiện có về chúng.
Đối với bạn, từ “không gian” và “thời gian” có ý nghĩa gì? Có lẽ bạn nghĩ không gian như bóng tối giữa các vì sao mà bạn nhìn thấy khi nhìn lên bầu trời lạnh lẽo đêm đông? Hay như khoảng trống giữa Trái đất và Mặt trăng, trong đó nó lao tới tàu vũ trụ với các ngôi sao và sọc, được điều khiển bởi một anh chàng tên Buzz (Buzz Aldrin, phi công mô-đun mặt trăng Apollo 11)? Thời gian có thể được coi là tiếng tích tắc của đồng hồ hoặc lá mùa thu chuyển từ xanh sang đỏ và vàng khi Mặt trời di chuyển thấp hơn trên bầu trời lần thứ năm tỷ. Tất cả chúng ta đều có cảm giác trực quan về không gian và thời gian; Họ - phần không thể thiếu sự tồn tại của chúng tôi. Chúng ta di chuyển trong không gian trên bề mặt của một hành tinh xanh khi thời gian trôi qua.
Hàng ngang khám phá khoa học thực hiện tại những năm gần đây thế kỷ 19 trong các lĩnh vực dường như không liên quan, đã thúc đẩy các nhà vật lý xem xét lại những bức tranh đơn giản và trực quan về không gian và thời gian. Vào đầu thế kỷ 20, Hermann Minkowski, đồng nghiệp và thầy của Albert Einstein, đã viết cáo phó nổi tiếng của ông về quả cầu cổ xưa với quỹ đạo mà các hành tinh chuyển động: “Từ nay trở đi, bản thân không gian và thời gian không còn là gì nữa hơn là những cái bóng, và chỉ có một dạng hỗn hợp của hai khái niệm này mà thôi." Minkowski có ý gì khi nói trộn lẫn không gian và thời gian? Để hiểu được bản chất của phát biểu gần như thần bí này, cần phải hiểu thuyết tương đối đặc biệt của Einstein, lý thuyết đã giới thiệu cho thế giới phương trình nổi tiếng nhất trong tất cả các phương trình, E = mc2, và mãi mãi được đặt ở trung tâm sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của Vũ trụ đại lượng được ký hiệu bằng ký hiệu c - tốc độ ánh sáng.
Thuyết tương đối đặc biệt của Einstein thực chất là sự mô tả về không gian và thời gian. Vị trí trung tâm nó bị chiếm giữ bởi khái niệm về tốc độ đặc biệt, không thể bị vượt qua bởi bất kỳ gia tốc nào, cho dù nó có mạnh đến đâu. Tốc độ này là tốc độ ánh sáng trong chân không, là 299.792.458 mét mỗi giây. Di chuyển với tốc độ như vậy, một chùm ánh sáng rời khỏi Trái đất sẽ bay qua Mặt trời trong 8 phút, vượt qua Dải Ngân hà của chúng ta sau 100 nghìn năm và trong hai triệu năm sẽ đến thiên hà lân cận gần nhất - Tinh vân Andromeda. Tối nay kính thiên văn lớn nhất Trái đất sẽ nhìn vào vùng tối của không gian giữa các vì sao và bắt được những tia sáng cổ xưa từ những ngôi sao xa xôi, đã chết từ lâu ở rìa của Vũ trụ có thể quan sát được. Những tia này bắt đầu cuộc hành trình của chúng từ hơn 10 tỷ năm trước, vài tỷ năm trước khi Trái đất nổi lên từ một đám mây đang sụp đổ. bụi liên sao. Tốc độ ánh sáng cao, nhưng không phải là vô hạn. So với khoảng cách rộng lớn giữa các ngôi sao và thiên hà, nó có vẻ thấp đến mức chúng ta có thể tăng tốc các vật thể rất nhỏ tới tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng một phần trăm, sử dụng công nghệ như 27. Máy va chạm Hadron lớn km tại Trung tâm Châu Âu nghiên cứu hạt nhân ở Geneva
Nếu chúng ta có thể vượt qua tốc độ ánh sáng, chúng ta có thể chế tạo được một cỗ máy thời gian có thể đưa chúng ta đến bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử.
Sự tồn tại của một vận tốc vũ trụ tối thượng, đặc biệt là một khái niệm khá kỳ lạ. Như chúng ta sẽ tìm hiểu ở phần sau của cuốn sách này, mối liên hệ giữa tốc độ này và tốc độ ánh sáng là một kiểu thay thế các khái niệm. Giới hạn vận tốc thoát chơi nhiều hơn nữa vai trò quan trọng trong Vũ trụ của Einstein, và có lý do chính đáng giải thích tại sao chùm ánh sáng lại truyền đi với tốc độ đặc biệt đó. Tuy nhiên, chúng ta sẽ quay lại vấn đề này sau. Hiện tại, chỉ cần nói rằng khi vật thể đạt tới tốc độ đặc biệt này, những điều kỳ lạ bắt đầu xảy ra. Làm thế nào bạn có thể ngăn một vật thể vượt quá tốc độ này? Cứ như thể có một định luật vật lý phổ quát ngăn ô tô của bạn chạy quá 90 km một giờ, bất kể công suất động cơ. Nhưng không giống như giới hạn tốc độ của ô tô, luật này không được thực thi bởi lực lượng cảnh sát siêu phàm nào đó. Việc vi phạm nó trở nên hoàn toàn không thể xảy ra nhờ chính cấu trúc của không gian và thời gian, và đây là một sự may mắn đặc biệt, vì trong nếu không thì chúng ta sẽ phải đối mặt với những hậu quả rất khó chịu. Sau này chúng ta sẽ thấy rằng nếu có thể vượt quá tốc độ ánh sáng thì chúng ta có thể chế tạo được một cỗ máy thời gian có thể đưa chúng ta đến bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử. Ví dụ, chúng ta có thể quay trở lại thời điểm trước khi chúng ta được sinh ra và vô tình hoặc cố ý can thiệp vào cuộc gặp gỡ giữa cha mẹ chúng ta.
Đây là một cốt truyện hay dành cho văn học khoa học viễn tưởng, nhưng không phải để tạo ra Vũ trụ. Và quả thực, Einstein đã phát hiện ra rằng Vũ trụ có cấu trúc khác. Không gian và thời gian đan xen một cách tinh tế đến mức những nghịch lý như vậy là không thể chấp nhận được. Tuy nhiên cái gì cũng có cái giá của nó trong trường hợp này cái giá này là sự từ chối của chúng ta đối với những ý tưởng đã ăn sâu vào không gian và thời gian. Trong Vũ trụ của Einstein, đồng hồ chuyển động chạy chậm hơn, các vật thể chuyển động thu nhỏ kích thước và chúng ta có thể du hành hàng tỷ năm tới tương lai. Đây là vũ trụ nơi cuộc sống con người có thể kéo dài gần như vô tận. Chúng ta có thể nhìn mặt trời mờ dần, đại dương bốc hơi, chìm xuống hệ mặt trời vào màn đêm vĩnh cửu, sự ra đời của các ngôi sao từ đám mây bụi giữa các vì sao, sự hình thành của các hành tinh và có thể là nguồn gốc của sự sống ở những thế giới mới, chưa hình thành. Vũ trụ của Einstein cho phép chúng ta du hành đến tương lai xa, đồng thời đóng chặt cánh cửa quá khứ.
Đến cuối cuốn sách này, chúng ta sẽ thấy Einstein đã bị buộc phải đi đến một bức tranh tuyệt vời như vậy về Vũ trụ như thế nào và tính đúng đắn của nó đã được chứng minh nhiều lần như thế nào trong suốt thời gian đó. số lượng lớn thí nghiệm khoa học và ứng dụng công nghệ. Ví dụ, hệ thống định vị vệ tinh trên ô tô được thiết kế để tính đến thực tế là thời gian trên quỹ đạo vệ tinh và trong bề mặt trái đất di chuyển với ở tốc độ khác nhau. Bức tranh của Einstein rất cấp tiến: không gian và thời gian hoàn toàn không giống như những gì chúng ta thấy.
Hãy tưởng tượng bạn đang đọc một cuốn sách khi đang bay trên máy bay. Lúc 12 giờ, bạn nhìn đồng hồ và quyết định nghỉ ngơi, đi dạo quanh cabin để nói chuyện với một người bạn ngồi phía trước mười hàng ghế. 12h15 bạn quay lại chỗ ngồi, ngồi xuống và nhặt lại cuốn sách. Cảm giác thông thường cho thấy rằng bạn đã quay lại chỗ cũ: nghĩa là bạn đã đi bộ trở lại mười hàng giống nhau và khi bạn quay lại, cuốn sách của bạn vẫn ở đúng nơi bạn đã để nó. Bây giờ chúng ta hãy suy nghĩ một chút về khái niệm "cùng một nơi". Vì trực giác rõ ràng chúng ta muốn nói gì khi nói về một địa điểm nhất định, nên tất cả những điều này có thể được coi là sự mô phạm quá mức. Chúng ta có thể mời một người bạn đi uống một ly bia ở quán bar, và quán bar sẽ không di chuyển đi đâu khi chúng ta đến đó. Nó sẽ ở đúng vị trí mà chúng ta đã để nó lại, có thể là vào đêm hôm trước. Có rất nhiều điều trong chương giới thiệu này có thể bạn sẽ thấy hơi quá mô phạm, nhưng dù sao hãy tiếp tục đọc. Việc xem xét cẩn thận những khái niệm dường như hiển nhiên này sẽ dẫn chúng ta đi theo bước chân của Aristotle, Galileo Galilei, Isaac Newton và Einstein.
Nếu bạn đi ngủ vào buổi tối và ngủ đủ 8 tiếng thì khi thức dậy bạn đã đi được hơn 800 nghìn km.
Vậy làm thế nào để chúng ta xác định chính xác ý nghĩa của từ “cùng một nơi”? Chúng ta đã biết cách thực hiện điều này trên bề mặt Trái đất. Khối cầuđược bao phủ bởi các đường tưởng tượng gồm các đường song song và kinh tuyến, sao cho bất kỳ vị trí nào trên bề mặt của nó đều có thể được mô tả bằng hai số biểu thị tọa độ. Ví dụ: thành phố Manchester của Anh nằm ở tọa độ 53 độ 30 phút vĩ độ bắc và 2 độ 15 phút kinh độ Tây. Hai con số này cho chúng ta biết chính xác Manchester ở đâu, giả sử vị trí của đường xích đạo và kinh tuyến gốc. Do đó, vị trí của bất kỳ điểm nào trên bề mặt Trái đất và xa hơn đều có thể được cố định bằng cách sử dụng lưới ba chiều tưởng tượng kéo dài lên từ bề mặt Trái đất. Trên thực tế, một mạng lưới như vậy có thể đi xuyên qua tâm Trái đất và đi ra phía bên kia. Với sự trợ giúp của nó, bạn có thể mô tả vị trí của bất kỳ điểm nào - trên bề mặt Trái đất, dưới lòng đất hoặc trên không. Trên thực tế, chúng ta không cần dừng lại ở hành tinh của mình. Lưới có thể được mở rộng tới Mặt trăng, Sao Mộc, Sao Hải Vương, xa hơn nữa dải ngân hà, đến tận rìa của Vũ trụ quan sát được. Một mạng lưới lớn, có lẽ là vô cùng lớn như vậy cho phép người ta tính toán vị trí của bất kỳ vật thể nào trong vũ trụ, theo cách diễn giải của Woody Allen, điều này có thể rất hữu ích cho những người không thể nhớ họ đã đặt thứ gì đó ở đâu. Do đó, lưới này xác định khu vực chứa mọi thứ tồn tại, một loại hộp khổng lồ chứa tất cả các vật thể của Vũ trụ. Chúng ta thậm chí có thể muốn gọi đây là vùng không gian khổng lồ.
Nhưng chúng ta hãy quay lại câu hỏi “cùng một nơi” nghĩa là gì, và ví dụ như với một chiếc máy bay. Chúng ta có thể giả sử rằng lúc 12:00 và 12:15 bạn ở cùng một điểm trong không gian. Bây giờ chúng ta hãy tưởng tượng chuỗi sự kiện trông như thế nào từ góc nhìn của một người đang quan sát chiếc máy bay từ bề mặt Trái đất. Nếu một chiếc máy bay bay trên đầu với tốc độ, chẳng hạn như khoảng một nghìn km một giờ, thì trong khoảng thời gian từ 12:00 đến 12:15, theo quan điểm của anh ấy, bạn đã di chuyển được 250 km. Nói cách khác, lúc 12:00 và 12:15 bạn đã ở trong điểm khác nhau không gian. Vậy ai đúng? Ai đã chuyển đi và ai vẫn ở cùng một chỗ?
Nếu bạn không thể trả lời câu hỏi có vẻ đơn giản này thì bạn đang ở trong một công ty tốt. Aristotle, một trong những nhà tư tưởng vĩ đại nhất Hy Lạp cổ đại, sẽ hoàn toàn sai, vì anh ta chắc chắn sẽ nói rằng đó là một hành khách trên máy bay đang di chuyển. Aristotle tin rằng Trái đất bất động và nằm ở trung tâm của Vũ trụ, còn Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh và các ngôi sao quay quanh Trái đất, cố định trên 55 quả cầu trong suốt đồng tâm lồng vào nhau như những con búp bê làm tổ. Do đó, Aristotle đã chia sẻ ý tưởng trực quan của chúng ta về không gian như một khu vực nhất định chứa Trái đất và các thiên cầu. Vì người đàn ông hiện đại hình ảnh vũ trụ gồm có trái đất và đang quay thiên cầu, trông hoàn toàn buồn cười. Nhưng hãy tự nghĩ xem bạn có thể rút ra kết luận gì nếu không ai nói với bạn rằng Trái đất quay quanh Mặt trời và các ngôi sao chẳng qua là những mặt trời ở rất xa, trong đó có những ngôi sao sáng hơn hàng nghìn lần so với ngôi sao gần nhất, mặc dù chúng nằm cách Trái đất hàng tỷ km? Tất nhiên, chúng ta sẽ không có cảm giác Trái đất đang trôi dạt theo những cách không thể tưởng tượng được. vũ trụ rộng lớn. Thế giới quan hiện đại của chúng ta được định hình bởi giá cả nỗ lực lớn và thường mâu thuẫn lẽ thường. Nếu bức tranh về thế giới mà chúng ta tạo ra qua hàng nghìn năm thử nghiệm và suy ngẫm là hiển nhiên, thì những bộ óc vĩ đại trong quá khứ (chẳng hạn như Aristotle) đã tự mình giải được câu đố này. Bạn nên nhớ điều này khi bất kỳ khái niệm nào được mô tả trong cuốn sách dường như quá khó đối với bạn. Những bộ óc vĩ đại nhất trong quá khứ sẽ đồng ý với bạn.
Bàn làm việc của Einstein vài giờ sau khi ông qua đời
Để tìm ra lỗ hổng trong câu trả lời của Aristotle, chúng ta hãy tạm chấp nhận bức tranh về thế giới của ông và xem nó dẫn đến đâu. Theo Aristotle, chúng ta phải lấp đầy không gian bằng các đường của một mạng lưới tưởng tượng kết nối với Trái đất và sử dụng nó để xác định ai đang ở đâu, ai đang di chuyển và ai không. Nếu bạn tưởng tượng không gian như một chiếc hộp chứa đầy đồ vật, với Trái đất cố định ở trung tâm, thì rõ ràng chính bạn, hành khách trên máy bay, là người thay đổi vị trí của bạn trong chiếc hộp, trong khi người đang theo dõi chuyến bay của bạn đứng bất động trên đó. bề mặt Trái đất, treo bất động trong không gian. Nói cách khác, có chuyển động tuyệt đối và do đó có không gian tuyệt đối. Một vật thể chuyển động tuyệt đối nếu nó thay đổi vị trí của nó trong không gian theo thời gian, điều này được tính toán bằng cách sử dụng một lưới tưởng tượng tham chiếu đến tâm Trái đất.
Tất nhiên, vấn đề với bức tranh này là Trái đất không đứng bất động ở trung tâm Vũ trụ mà là một quả cầu quay chuyển động theo quỹ đạo quanh Mặt trời. Trên thực tế, Trái đất chuyển động so với Mặt trời với tốc độ khoảng 107 nghìn km một giờ. Nếu bạn đi ngủ vào buổi tối và ngủ đủ 8 tiếng thì khi thức dậy bạn đã di chuyển được hơn 800 nghìn km. Bạn thậm chí có thể nói rằng trong khoảng 365 ngày nữa, phòng ngủ của bạn sẽ lại ở cùng một điểm trong không gian, khi Trái đất hoàn thành lượt đầy đủ xung quanh Mặt trời. Do đó, bạn có thể quyết định chỉ thay đổi quan điểm của Aristotle một chút, giữ nguyên tinh thần giảng dạy của ông. Tại sao không di chuyển trung tâm lưới dưới ánh mặt trời? Than ôi, cái này là đủ rồi suy nghĩ đơn giản cũng không chính xác, vì Mặt trời cũng chuyển động theo quỹ đạo quanh tâm Dải Ngân hà. Dải Ngân hà là hòn đảo địa phương của chúng ta trong Vũ trụ, bao gồm hơn 200 tỷ ngôi sao. Hãy tưởng tượng Thiên hà của chúng ta lớn đến mức nào và mất bao lâu để đi hết một vòng quanh nó. Mặt trời, với Trái đất theo sau, di chuyển qua Dải Ngân hà với tốc độ khoảng 782 nghìn km một giờ ở khoảng cách khoảng 250 triệu tỷ km tính từ trung tâm Thiên hà. Với tốc độ này, sẽ mất khoảng 226 triệu năm để hoàn thành một vòng quay hoàn chỉnh. Trong trường hợp này, có lẽ thêm một bước nữa là đủ để bảo tồn bức tranh thế giới của Aristotle? Hãy đặt phần đầu của lưới ở trung tâm Dải Ngân hà và xem phòng ngủ của bạn có gì khi vị trí của nó nằm ở điểm này trong không gian. lần trước. Và lần trước ở nơi này, một con khủng long vào sáng sớm đã ăn hết lá cây thời tiền sử. Nhưng hình ảnh này cũng sai. Trên thực tế, các thiên hà “phân tán”, di chuyển ra xa nhau và thiên hà càng ở xa chúng ta thì nó di chuyển ra xa càng nhanh. Sự chuyển động của chúng ta giữa vô số thiên hà hình thành nên Vũ trụ là điều vô cùng khó tưởng tượng.
Khoa học hoan nghênh sự không chắc chắn và thừa nhận rằng đó là chìa khóa cho những khám phá mới
Vì vậy, có một vấn đề rõ ràng với thế giới quan của Aristotle vì nó không định nghĩa chính xác thế nào là “đứng yên”. Nói cách khác, không thể tính toán vị trí đặt tâm của một lưới tọa độ ảo và do đó quyết định cái gì đang chuyển động và cái gì đứng yên. Bản thân Aristotle không phải đối mặt với vấn đề này vì bức tranh của ông về Trái đất đứng yên được bao quanh bởi các quả cầu quay đã không bị thách thức trong gần hai nghìn năm. Điều này lẽ ra phải được thực hiện, nhưng, như chúng tôi đã nói, những điều như vậy không phải lúc nào cũng rõ ràng ngay cả đối với bộ óc vĩ đại nhất. Claudius Ptolemy, người mà chúng ta gọi đơn giản là Ptolemy, đã làm việc vào thế kỷ thứ 2 trong Thư viện Alexandria và cẩn thận nghiên cứu bầu trời đêm. Nhà khoa học lo ngại về chuyển động dường như bất thường của năm hành tinh được biết đến lúc bấy giờ, hay “những ngôi sao lang thang” (tên mà từ “hành tinh” xuất hiện). Nhiều tháng quan sát từ Trái đất cho thấy các hành tinh không di chuyển dọc theo một con đường bằng phẳng trên nền của các ngôi sao mà đi theo những vòng kỳ lạ. Chuyển động bất thường này, được gọi bằng thuật ngữ "ngược dòng", đã được biết đến nhiều thiên niên kỷ trước Ptolemy. Người Ai Cập cổ đại mô tả Sao Hỏa là một hành tinh đang "chuyển động lùi". Ptolemy đồng ý với Aristotle rằng các hành tinh quay quanh một Trái đất đứng yên, nhưng để giải thích chuyển động nghịch hành, ông phải gắn các hành tinh vào những bánh xe quay lệch tâm, những bánh xe này lại được gắn vào những quả cầu quay. Một mô hình rất phức tạp nhưng không hề sang trọng như vậy đã giúp giải thích được chuyển động của các hành tinh trên bầu trời. Lời giải thích đúng chuyển động lùiđã phải đợi cho đến khi giữa thế kỷ 16 thế kỷ trước, khi Nicolaus Copernicus đề xuất một phiên bản tao nhã hơn (và chính xác hơn), đó là Trái đất không nằm ở trung tâm của Vũ trụ mà quay quanh Mặt trời cùng với các hành tinh còn lại. Tác phẩm của Copernicus bị phản đối nặng nề nên bị cấm Nhà thờ Công giáo, và lệnh cấm chỉ được dỡ bỏ vào năm 1835. Đo lường chính xác Tycho Brahe và công trình của Johannes Kepler, Galileo Galilei và Isaac Newton không chỉ khẳng định hoàn toàn tính đúng đắn của Copernicus mà còn dẫn đến việc tạo ra một lý thuyết về chuyển động của hành tinh dưới dạng các định luật chuyển động và hấp dẫn của Newton. Những luật này đã mô tả tốt nhất chuyển động của các “ngôi sao lang thang” và mọi vật thể nói chung (từ các thiên hà quay cho đến đạn pháo) dưới tác dụng của trọng lực. Bức tranh thế giới này không hề bị nghi ngờ cho đến năm 1915, khi nó được hình thành lý thuyết tổng quát Thuyết tương đối của Einstein.
Khái niệm liên tục thay đổi về vị trí của Trái đất, các hành tinh và chuyển động của chúng trên bầu trời sẽ là bài học cho những ai hoàn toàn bị thuyết phục về một số kiến thức. Có rất nhiều giả thuyết về thế giới xung quanh chúng ta thoạt nhìn có vẻ như là một sự thật hiển nhiên, và một trong số đó là về sự bất động của chúng ta. Những quan sát trong tương lai có thể làm chúng ta ngạc nhiên và bối rối, và trong nhiều trường hợp chúng đúng như vậy. Mặc dù chúng ta không nên phản ứng một cách đau đớn trước thực tế là thiên nhiên thường xung đột với trực giác của một bộ tộc hậu duệ linh trưởng tinh ý, đại diện cho một dạng sống dựa trên carbon trên một hành tinh đá nhỏ quay quanh một ngôi sao trung niên không có gì nổi bật ở vùng ngoại ô. của Dải Ngân Hà. Các lý thuyết về không gian và thời gian mà chúng ta thảo luận trong cuốn sách này trên thực tế có thể (và rất có thể sẽ như vậy) không gì khác hơn là những trường hợp đặc biệt của một lý thuyết sâu sắc hơn cho đến nay vẫn chưa được hình thành. Khoa học hoan nghênh sự không chắc chắn và thừa nhận rằng đó là chìa khóa cho những khám phá mới.
- Dịch thuật
Phương trình nổi tiếng nhất của Einstein được tính toán đẹp hơn người ta tưởng.
Từ lý thuyết đặc biệt Thuyết tương đối ngụ ý rằng khối lượng và năng lượng là nhiều biểu hiện khác nhau của cùng một thứ là một khái niệm xa lạ với tâm trí bình thường.
- Albert Einstein
Một số khái niệm khoa học Chúng có sức thay đổi thế giới và sâu sắc đến mức hầu hết mọi người đều biết về chúng, ngay cả khi họ không hiểu hết về chúng. Tại sao không cùng nhau làm việc này? Hàng tuần, bạn gửi câu hỏi và đề xuất của mình, và tuần này tôi chọn một câu hỏi của Mark Liuw, người hỏi:
Einstein rút ra phương trình E = mc 2. Nhưng các đơn vị năng lượng, khối lượng, thời gian, độ dài đã được biết đến trước Einstein. Vậy làm thế nào mà nó lại đẹp đến thế? Tại sao không có một loại hằng số nào đó về độ dài hoặc thời gian? Tại sao nó không phải là E = amc 2, trong đó a là một hằng số nào đó?
Nếu Vũ trụ của chúng ta không có cấu trúc như hiện tại thì mọi thứ có thể đã khác. Hãy xem ý tôi là gì.
Một mặt, chúng ta có những vật thể có khối lượng: từ các thiên hà, các ngôi sao và hành tinh đến các phân tử, nguyên tử và hạt cơ bản nhỏ nhất. Mặc dù chúng rất nhỏ, nhưng mỗi thành phần của vật chất mà chúng ta biết đều có một đặc tính cơ bản là khối lượng, nghĩa là ngay cả khi chuyển động của nó bị loại bỏ, ngay cả khi nó bị chậm lại đến mức dừng lại, nó vẫn sẽ ảnh hưởng đến tất cả các vật thể khác. của vũ trụ. 
Cụ thể, ông cung cấp lực hấp dẫnđến mọi thứ khác trong Vũ trụ, bất kể vật thể ở xa đến đâu. Nó thu hút mọi thứ về phía mình, bị thu hút bởi mọi thứ khác và cũng có một năng lượng vốn có trong chính sự tồn tại của nó.
Phát biểu cuối cùng là phản trực giác, vì năng lượng, ít nhất là trong vật lý, được coi là khả năng thực hiện một điều gì đó - khả năng thực hiện công. Bạn có thể làm gì nếu bạn chỉ ngồi yên?
Trước khi trả lời, chúng ta hãy nhìn vào mặt khác của đồng xu - những thứ không có khối lượng.
Mặt khác, có những thứ không có khối lượng - ví dụ như ánh sáng. Những hạt này có một năng lượng nhất định và điều này dễ hiểu khi quan sát sự tương tác của chúng với những thứ khác - khi được hấp thụ, ánh sáng sẽ truyền năng lượng của nó cho chúng. Ánh sáng có đủ năng lượng có thể làm nóng vật chất, bổ sung động năng (và tốc độ) và đẩy các electron lên trên. mức năng lượng hoặc thậm chí ion hóa, tùy thuộc vào năng lượng.
Hơn nữa, lượng năng lượng chứa trong một hạt không có khối lượng chỉ được xác định bởi tần số và bước sóng của nó, tích của chúng luôn bằng tốc độ của hạt: tốc độ ánh sáng. Điều này có nghĩa là sóng dài hơn có tần số thấp hơn và ít năng lượng hơn, trong khi sóng ngắn hơn có tần số và năng lượng cao hơn. Một hạt có khối lượng lớn có thể bị làm chậm lại và việc cố gắng lấy năng lượng từ một hạt không có khối lượng sẽ chỉ dẫn đến việc sóng của nó kéo dài chứ không làm thay đổi tốc độ.
Hãy ghi nhớ những điều trên, chúng ta hãy nghĩ xem năng lượng khối lượng có thể tương đương với công như thế nào? Có, bạn có thể lấy một hạt vật chất và một hạt phản vật chất (electron và positron), cho chúng va chạm và thu được các hạt không có khối lượng (hai photon). Nhưng tại sao năng lượng của hai photon lại bằng khối lượng của electron và positron nhân với bình phương tốc độ ánh sáng? Tại sao không có thừa số nào khác, tại sao phương trình lại bằng chính xác E và mc 2?
Điều thú vị là, nếu bạn tin vào SRT, thì phương trình đơn giản phải giống như E=mc 2, không có bất kỳ sai lệch nào. Hãy nói về lý do cho việc này. Để bắt đầu, hãy tưởng tượng rằng bạn có một chiếc hộp trong không gian. Nó bất động và có gương ở cả hai mặt, bên trong có một photon bay về phía một trong các tấm gương.
Ban đầu hộp không chuyển động, nhưng vì các photon có năng lượng (và động lượng), nên khi photon chạm vào gương ở một bên của hộp và bật ra, hộp sẽ bắt đầu chuyển động theo hướng mà photon chuyển động ban đầu. Khi photon tới phía bên kia, nó sẽ phản xạ khỏi gương ở phía bên kia, làm thay đổi động lượng của hộp về 0. Và nó sẽ tiếp tục được phản ánh theo cách này, trong khi nửa thời gian hộp sẽ chuyển động theo một hướng và nửa thời gian còn lại đứng yên.
Trung bình, cái hộp sẽ chuyển động và do đó, vì nó có khối lượng nên sẽ có động năng nhất định nhờ vào năng lượng của photon. Nhưng điều quan trọng cần nhớ về động lượng, độ chuyển động của một vật. Động lượng của photon có liên hệ với năng lượng và bước sóng của chúng rất đơn giản: sóng càng ngắn và năng lượng càng cao thì động lượng càng cao.
Hãy nghĩ xem điều này có ý nghĩa gì và để làm được điều này, hãy tiến hành một thí nghiệm khác. Hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra khi ban đầu chỉ có photon chuyển động. Nó sẽ có một lượng năng lượng và động lượng nhất định. Cả hai thuộc tính phải được bảo tồn, vì vậy trong khoảnh khắc bắt đầu năng lượng của một photon được xác định bởi bước sóng của nó, và hộp chỉ có năng lượng nghỉ - bất kể đó là gì - và photon có toàn bộ động lượng của hệ, trong khi hộp có động lượng bằng không.
Sau đó photon va chạm với hộp và bị hấp thụ tạm thời. Động lượng và năng lượng phải được bảo toàn - đây là những định luật bảo toàn cơ bản của Vũ trụ. Nếu một photon bị hấp thụ thì chỉ có một cách để bảo toàn động lượng - hộp phải chuyển động với một tốc độ nhất định theo cùng hướng mà photon đang chuyển động.
Cho đến nay rất tốt. Bây giờ chúng ta mới có thể tự hỏi năng lượng của chiếc hộp là bao nhiêu. Hóa ra là nếu chúng ta đi từ công thức thông thường của mình về động năng, K E = ½mv 2 , có lẽ chúng ta đã biết khối lượng của cái hộp, và dựa trên khái niệm động lượng, biết tốc độ của nó. Nhưng nếu so sánh năng lượng của chiếc hộp với năng lượng của photon mà nó có trước khi va chạm, chúng ta thấy rằng chiếc hộp không có đủ năng lượng.
Vấn đề? Không, nó khá dễ giải quyết. Năng lượng của hệ hộp/photon bằng khối lượng nghỉ của hộp cộng với động năng của hộp cộng với năng lượng của photon. Khi một hộp hấp thụ một photon, hầu hết năng lượng của nó chuyển thành khối lượng của hộp tăng lên. Khi hộp hấp thụ một photon, khối lượng của nó thay đổi (tăng) so với trước khi va chạm.
Khi chiếc hộp lại phát ra một photon theo một hướng khác, nó thậm chí còn nhận thêm động lượng và tốc độ (được bù đắp bởi động lượng âm của photon trong hướng ngược lại), động năng thậm chí còn lớn hơn (và photon có năng lượng), nhưng đổi lại nó mất đi một phần khối lượng nghỉ. Nếu bạn đếm tất cả mọi thứ (có ba những cách khác nhauđể làm điều này, và đây cũng là phần mô tả), bạn có thể thấy rằng phép biến đổi khối lượng duy nhất cho phép bạn bảo toàn năng lượng và động lượng sẽ là E = mc 2.
Nếu bạn thêm bất kỳ hằng số nào vào, phương trình sẽ không còn cân bằng nữa và bạn sẽ mất hoặc thu được năng lượng mỗi khi bạn phát ra hoặc hấp thụ một photon. Với việc phát hiện ra phản vật chất vào những năm 1930, chúng ta đã thấy bằng chứng trực tiếp rằng chúng ta có thể chuyển đổi năng lượng thành khối lượng và ngược lại, và kết quả hoàn toàn trùng khớp với E = mc 2, nhưng người ta cho rằng các thí nghiệm đã cho phép chúng ta suy ra công thức này hàng thập kỷ trước khi quan sát thấy. Chỉ bằng cách liên kết photon với khối lượng hiệu dụng tương đương với m = E/c 2 chúng ta mới có thể đảm bảo sự bảo toàn năng lượng và động lượng. Và mặc dù chúng ta nói E = mc 2, Einstein là người đầu tiên viết công thức này theo cách khác, gán khối lượng tương đương về mặt năng lượng cho các hạt không có khối lượng.
Vì vậy, cảm ơn vì câu hỏi hay, Mark, và tôi hy vọng câu hỏi này thí nghiệm suy nghĩ sẽ giúp bạn hiểu tại sao chúng ta không chỉ cần sự tương đương giữa khối lượng và năng lượng mà còn tại sao chỉ có một trong phương trình này ý nghĩa có thểđối với một “hằng số”, điều này sẽ giúp bảo toàn năng lượng và động lượng - và đây là điều mà Vũ trụ của chúng ta yêu cầu. Phương trình duy nhất hoạt động là E = mc 2 .
/ Ý nghĩa vật lý của công thức E = mc 2
Ý nghĩa vật lý của công thức E = mc 2
Hầu như không có người lớn nào không biết công thức này. Đôi khi nó còn được gọi là công thức nổi tiếng nhất thế giới. Cô ấy đã trở thành được nhân loại biết đến sau khi Einstein tạo ra thuyết tương đối của mình. Theo Einstein, công thức của ông không chỉ cho thấy mối liên hệ giữa vật chất và năng lượng mà còn cho thấy sự tương đương giữa vật chất và năng lượng. Nói cách khác, theo công thức này, năng lượng có thể biến thành vật chất và vật chất có thể biến thành năng lượng.
Nhưng tôi cũng biết một công thức khác (và không chỉ tôi mà tất cả các chuyên gia về quá trình nhiệt): Q = mr, trong đó Q là lượng nhiệt, m là khối lượng, r là nhiệt chuyển pha. Bất kỳ sự chuyển pha nào (bay hơi và ngưng tụ, nóng chảy và kết tinh, cắt bỏ và thăng hoa khô) đều được mô tả bằng công thức này. Khi nhiệt được cung cấp với lượng Q (hoặc loại bỏ) sang một vật liệu mới trạng thái pha một lượng chất m được truyền tỷ lệ thuận với lượng nhiệt Q và tỷ lệ nghịch với nhiệt lượng chuyển pha r. Và nhiệt là một loại năng lượng.
Nhưng chưa ai rút ra kết luận từ thực tế này rằng bản thân nhiệt, tức là năng lượng, được chuyển hóa thành vật chất. Tại sao có sự nhiễu loạn như vậy xảy ra với công thức E = mc 2? Khi tôi tìm được công thức năng lượng chân không vật lý , đó là lúc tôi trả lời được câu hỏi này. Hóa ra là trong chính cái nhìn tổng quát năng lượng của chân không vật lý được mô tả bởi điều này công thức nổi tiếng
E = mc2. Và ý nghĩa vật lý của nó hoàn toàn trùng khớp với ý nghĩa vật lý của công thức Q = mr: khi chúng ta cung cấp năng lượng với lượng E cho chân không (hoặc ether, như người ta gọi trước đây), chân không sẽ tạo ra một lượng vật chất m tỷ lệ thuận với năng lượng cung cấp E và năng lượng chuyển pha tỷ lệ nghịch với 2. Nói cách khác, không có sự chuyển năng lượng nào thành chất hoặc vật chất được quan sát thấy. Và lý do cho sai lầm của Einstein vềý nghĩa vật lý công thức của ông bao gồm việc ông phủ nhận sự tồn tại thực sự của chân không vật lý ether. Nếu chúng ta tin rằng ether không tồn tại thì chúng ta sẽ hiểu rằng vật chất được sinh ra theo nghĩa chân thực nhất của từ hư vô. Nhưng mọi người đều hiểu rằng không thể có được thứ gì đó từ con số không. Vì vậy, chúng ta phải tìm kiếm nguồn chất khác. Bởi vì thực tế là
Những người hoài nghi có thể phản đối rằng lý luận của tôi bị bác bỏ bởi kết quả thí nghiệm. Họ nói rằng các thí nghiệm máy gia tốc cho thấy khối lượng của các hạt cơ bản tăng khi tốc độ tăng dần, nghĩa là với năng lượng cung cấp cho hạt tăng dần để tăng tốc độ của nó. Và từ thực tế này người ta kết luận rằng trong những thí nghiệm này, năng lượng được chuyển thành khối lượng. Nhưng khi tôi tra cứu thông tin về cách thức thực hiện những thí nghiệm này và những thí nghiệm tương tự khác, tôi phát hiện ra một điều thú vị: hóa ra trong toàn bộ lịch sử nghiên cứu khoa học, không một thí nghiệm nào đo trực tiếp khối lượng mà luôn đo chi phí năng lượng, rồi truyền năng lượng cho khối lượng theo công thức E = mc 2 và nói về việc tăng khối lượng. Tuy nhiên, chúng ta có thể đưa ra một lời giải thích khác cho việc tăng mức tiêu thụ năng lượng trong các thí nghiệm máy gia tốc: năng lượng cung cấp cho hạt không được chuyển thành khối lượng của hạt mà thành việc vượt qua lực cản của chân không vật lý ether xung quanh chúng ta. Khi bất kỳ đối tượng nào (và hạt cơ bản
quá) di chuyển nhanh chóng, anh ấy
chuyển động không đềulàm biến dạng chân không ether và nó phản ứng bằng cách tạo ra lực cản, đòi hỏi năng lượng để vượt qua.
Và tốc độ của vật thể càng lớn thì độ biến dạng của chân không ether càng lớn, lực cản càng lớn thì càng cần nhiều năng lượng để vượt qua chúng. Để tìm ra khái niệm nào đúng (truyền thống dưới dạng tăng khối lượng với tốc độ ngày càng tăng hoặc thay thế dưới dạng khắc phục lực cản của chân không ether), cần thiết lập một thí nghiệm trong đó khối lượng của một hạt chuyển động sẽ được đo trực tiếp mà không cần đo chi phí năng lượng. Nhưng tôi vẫn chưa hình dung được thí nghiệm này sẽ là gì. Có lẽ người khác sẽ nảy ra ý tưởng?
I. A. Prokhorov Nếu bạn lấy một viên pin AA thông thường từ một chiếc điều khiển từ xa của TV và biến nó thành năng lượng, thì bạn có thể thu được chính xác lượng năng lượng tương tự từ 250 tỷ viên pin tương tự nếu bạn sử dụng chúng theo cách cũ. Hiệu quả không tốt lắm. Và điều đó có nghĩa là khối lượng và năng lượng là một và giống nhau. Tức là khối lượng là
Tôi có một vài gram chất, tôi có thể lấy năng lượng ở đâu?
Bạn chỉ có thể chuyển đổi toàn bộ khối lượng của một vật thành năng lượng nếu bạn tìm thấy lượng phản vật chất tương tự ở đâu đó. Nhưng lấy nó ở nhà thì có vấn đề, lựa chọn này không còn nữa.
Sự kết hợp
Có rất nhiều lò phản ứng nhiệt hạch tự nhiên, bạn có thể quan sát chúng một cách đơn giản. Mặt trời và các ngôi sao khác là những lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ.
Một cách khác để loại bỏ ít nhất một phần khối lượng khỏi vật chất và biến nó thành năng lượng là tạo ra phản ứng tổng hợp nhiệt hạch. Chúng ta lấy hai hạt nhân hydro, cho chúng va chạm và thu được một hạt nhân helium. Bí quyết là khối lượng của hai hạt nhân hydro lớn hơn khối lượng của một hạt nhân helium một chút. Khối lượng này biến thành năng lượng.
Nhưng ở đây, mọi thứ không đơn giản như vậy: các nhà khoa học vẫn chưa học được cách hỗ trợ phản ứng của cơ thể được kiểm soát. phản ứng tổng hợp hạt nhân, công nghiệp lò phản ứng nhiệt hạch chỉ xuất hiện trong những kế hoạch lạc quan nhất vào giữa thế kỷ này.
phân rã hạt nhân
Gần với thực tế hơn là phản ứng phân rã hạt nhân. Nó được sử dụng rộng rãi trong . Đây là lúc hai hạt lớn nguyên tử tách thành hai phần nhỏ. Với phản ứng như vậy, khối lượng của các mảnh nhỏ hơn khối lượng của hạt nhân và khối lượng còn thiếu sẽ chuyển thành năng lượng.
Một vụ nổ hạt nhân cũng là sự phân rã hạt nhân, nhưng không thể kiểm soát được, một minh họa tuyệt vời cho công thức này.
Đốt cháy
Bạn có thể thấy sự biến đổi khối lượng thành năng lượng ngay trong tay mình. Thắp một que diêm và thế là xong. Một số phản ứng hóa học, chẳng hạn như quá trình đốt cháy, giải phóng năng lượng do mất khối lượng. Nhưng nó rất nhỏ so với phản ứng phân rã hạt nhân, và thay vì vụ nổ hạt nhân Bạn chỉ cần có một que diêm đang cháy trong tay.
Hơn nữa, khi đã ăn rồi thì thức ăn cũng khó khăn. phản ứng hóa học nhờ sự mất khối lượng rất nhỏ, nó giải phóng năng lượng, sau đó bạn sử dụng năng lượng này để chơi bóng bàn hoặc trên ghế sofa trước TV để cầm điều khiển từ xa và thay đổi kênh.
Vì vậy, khi bạn ăn một chiếc bánh sandwich, một phần khối lượng của nó sẽ được chuyển hóa thành năng lượng theo công thức E=mc 2 .
Bất cứ ai biết vật lý ít nhất ở một mức độ nào đó đều có thể đã nghe nói đến "Thuyết tương đối" Albert Einstein và công thức nổi tiếng E=MC2. Công thức này bắt đầu được phổ biến trong khoa học vào đầu thế kỷ XX, và sự nổi tiếng của nó gắn bó chặt chẽ với lý thuyết của Einstein.
Khi đó, ai chỉ trích ngôi sao mới nổi vì những “giả định” ngông cuồng mà anh đưa ra lý luận cách mạng, tin rằng những tưởng tượng của ông Einstein, tách biệt khỏi thực tế, không liên quan gì đến khoa học.
Đây chỉ là một ví dụ về cách các nhà khoa học nổi tiếng thế giới chỉ trích Chúa mới biết kẻ gây rối đã xuất hiện như thế nào trong khoa học. “Tuy nhiên, có điều cần thiết buộc chúng ta phải đồng ý vô điều kiện với những giả định này mà một tâm trí lành mạnh ít nhất không thể dung hòa ngay lập tức được không? Về vấn đề này chúng ta có thể trả lời một cách dứt khoát: không! Mọi kết luận từ lý thuyết của Einstein phù hợp với thực tế đều có thể thu được và thường thu được nhiều hơn thế một cách đơn giản với sự trợ giúp của những lý thuyết hoàn toàn không chứa đựng điều gì khó hiểu - không có điều gì tương tự với những yêu cầu mà lý thuyết của Einstein đưa ra.” Những lời này thuộc về học giả người Nga Klimenty Timiryazev, tác giả công việc cơ bản“Đời sống của thực vật” (1878).
Tuy nhiên, tất cả những lời chỉ trích này, và những lời chỉ trích chắc chắn là công bằng, không thành vấn đề đối với Einstein, bởi vì ông có nhiều người bảo trợ, dù sao thì ông cũng là một nhà khoa học Do Thái! Ngược lại, anh còn được PR trên các phương tiện truyền thông đến mức chưa một diva nhạc pop Hollywood nào từng có! Einstein thậm chí còn nhận được giải thưởng Nobel! Đúng là anh ấy hoàn toàn không nhận được giải thưởng nào cho “Thuyết tương đối”, vốn đã gây ra một cơn bão phẫn nộ theo đúng nghĩa đen trong thế giới khoa học, và cho cơ sở lý thuyết mở A.G. Stoletov" hiệu ứng quang điện bên ngoài".
Thông tin lịch sử:"Albert Einstein được đề cử giải Nobel Vật lýnhiều lầnTuy nhiên, các thành viên của Ủy ban Nobel trong một thời gian dài họ không dám trao giải cho tác giả của một lý thuyết mang tính cách mạng như thuyết tương đối. Cuối cùng, một giải pháp ngoại giao đã được tìm ra: giải thưởng năm 1921 được trao cho Einstein cho lý thuyết về hiệu ứng quang điện, tức là cho công trình đã được thử nghiệm thực nghiệm và không thể chối cãi nhất; tuy nhiên, văn bản của quyết định có một bổ sung trung lập: “và cho công việc khác trong lĩnh vực vật lý lý thuyết.” Vào ngày 10 tháng 11 năm 1922, Thư ký Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển, Christopher Aurvillius, đã viết cho Einstein: “Như tôi đã thông báo cho bạn bằng điện tín, Học viện Hoàng gia Các nhà khoa học tại cuộc họp ngày hôm qua đã quyết định trao cho ông một giải thưởng vật lý trong năm qua (1921), qua đó công nhận công trình nghiên cứu của ông về vật lý lý thuyết, đặc biệt là việc phát hiện ra định luật về hiệu ứng quang điện, mà không tính đến công trình của bạn về lý thuyết tương đối và lý thuyết hấp dẫn, sẽ được đánh giá sau khi chúng được xác nhận trong tương lai.” Đương nhiên, Einstein đã dành bài phát biểu đoạt giải Nobel truyền thống của mình cho thuyết tương đối…” .
Nói cách khác, nhà khoa học người Nga Alexander Grigorievich Stoletov khi nghiên cứu tác dụng của tia cực tím đối với dòng điện đã phát hiện ra hiện tượng hiệu ứng quang điện bên ngoài trong thực tế, và Albert Einstein đã có thể giải thích bản chất của hiện tượng này trên lý thuyết. Vì điều này ông đã được trao giải Nobel.
Bình luận:
Teslafreshpower: Einstein nhận được giải Nobel thậm chí không phải vì khám phá ra hiệu ứng quang điện mà vì trường hợp đặc biệt của nó... “Einstein được trao giải Nobel vì… khám phá ra Định luật thứ hai của Hiệu ứng quang điện, đây là một trường hợp đặc biệt Tuy nhiên, điều đáng tò mò là nhà vật lý người Nga Stoletov Alexander Grigorievich (1830-1896), người đã phát hiện ra chính hiệu ứng quang điện, lại không. giải Nobel, và không ai khác, không nhận được khám phá của mình về điều này, trong khi A. Einstein được trao nó vì “nghiên cứu” một trường hợp cụ thể của định luật vật lý này. Hóa ra nó hoàn toàn vô nghĩa từ bất kỳ quan điểm nào. Lời giải thích duy nhấtĐiều này có thể là do ai đó thực sự muốn tạo ra A. Einstein người đoạt giải Nobel và tìm mọi lý do để làm điều này. “Thiên tài” đã phải thở dài một chút trước phát hiện của nhà vật lý người Nga A.G. Stoletov, “nghiên cứu” hiệu ứng quang điện và rồi… một người đoạt giải Nobel mới đã “ra đời”.
Khó tin nhưng có thật: TO có 8 giả định có điều kiện hoặc POSTULATES (thỏa thuận có điều kiện) và trong GR có 20 quy ước như vậy! Mặc dù vật lý là một môn khoa học chính xác."
Về công thứcE=MC2, thì câu chuyện sau đây đang được lan truyền trên mạng.
"Vào ngày 20 tháng 7 năm 1905, Albert Einstein và vợ là Mileva Maric quyết định ăn mừng khám phá mà họ vừa cùng nhau thực hiện. Đây là lần đầu tiên trong đời nhà vật lý vĩ đại ông say khướt, như một người thợ đóng giày đơn giản: “.. . Những người đàn ông say rượu đang nằm dưới gầm bàn. —sau đó ông viết thư cho người bạn Konrad Habicht (tạp chí GEO, tháng 9 năm 2005).Và vào ngày 1/7/1946, chân dung Einstein xuất hiện trên trang bìa tạp chí Time với hình ảnh nấm nguyên tử và công thức E=MC2 và một tiêu đề gần như buộc tội: "Kẻ hủy diệt thế giới - Einstein: Mọi vật chất đều được tạo nên từ tốc độ và lửa". .
Thực tế là công thức này không có giá trị "cân len", bạn có thể tìm hiểu ngày hôm nay từ bài viết ngắn Bogdana Shynkaryk
Để bạn đọc không phải tìm kiếm trên Internet bài viết này sẽ được cung cấp đầy đủ dưới đây.
“Bài viết hôm nay về mặt nào đó là sự tiếp nối của hai bài viết khác của tôi về chủ đề gian lận từ tính trong vật lý lý thuyết: “Lừa đảo từ tính” Và "Sự gian lận hai trăm năm trong Vật lý lý thuyết" .
Bài viết mới liên quan đến một hiện tượng mà cả các nhà khoa học đứng đầu nghiên cứu về từ tính và điện - Hans Christian Oersted và Andre Marie Ampere, cũng như những người theo dõi họ - đều không nhận thấy. Đơn giản là chưa ai từng nghĩ rằng sự từ hóa của các vật thể đi kèm với sự nén chặt của vật chất vi tế trong chúng! Thật vậy, làm sao người ta có thể đoán được rằng một thanh thép sau khi được từ hóa có một số khối lượng lớn hơn so với trước khi từ hóa.
Nếu các nhà nghiên cứu đầu tiên về điện từ đã đoán được sự tồn tại của hiện tượng này và nghiên cứu nó, thì vật lý ngày nay sẽ mô tả cấu trúc của vật chất theo một cách hoàn toàn khác. Trước hết trong phần mô tả hiện tượng vật lý vai trò quyết định vấn đề của cái gọi là “chân không vật lý” sẽ diễn ra (dịch theo nghĩa đen của cụm từ hoàn toàn vô lý này là “sự trống rỗng tự nhiên”).
Vì thế kỷ dài Trong khi khoa học về tự nhiên—vật lý—đang phát triển, ý kiến phổ biến của các nhà khoa học là “tự nhiên ghét chân không”. Theo quan điểm này, đối với hầu hết các nhà khoa học, không gian thiếu không khí dường như chẳng là gì khác hơn là vật chất tinh tế nhất trong đó ánh sáng và nhiệt lan truyền. Môi trường mỏng nhất này được gọi là ether từ thời Hy Lạp cổ đại. MỘT hạt không thể phân chia, tạo thành ether, theo gợi ý của nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Democritus, được gọi là nguyên tử.
Hiện tượng được phát hiện gần đây - sự gia tăng khối lượng của các vật thể bị từ hóa - theo một nghĩa nào đó là bằng chứng rõ ràng cho thấy hướng phát triển ban đầu của khoa học và tư tưởng triết học là đúng, nhưng Albert và Ko, bằng cách loại trừ ête phát sáng ra khỏi bức tranh về Vũ trụ, đã dẫn khoa học đi theo con đường sai lầm.
Quá trình từ hóa (hoặc từ hóa) của vật thể không chỉ đi kèm với sự hình thành cảm ứng (thứ cấp) từ trường xung quanh kim loại, nhưng cũng liên quan đến sự đậm đặc của ether trong vùng từ hóa (bên trong và bên ngoài vật thể từ hóa).
Nếu một cơ thể bị từ hóa dễ dàng biểu hiện như một nam châm khi tương tác với các nam châm khác hoặc, chẳng hạn, với mạt sắt, thì sự nén chặt bên trong vật chất ether của chúng biểu hiện dưới dạng tăng khối lượng của chúng.
Điều trên cũng đúng với nam châm điện: khối lượng của cuộn dây tăng lên khi có dòng điện không đổi bắt đầu chạy qua nó. dòng điện, đồng thời khối lượng lõi sắt của nam châm điện tăng lên.
Sử dụng những nguồn tài nguyên khiêm tốn tại nhà, tác giả đã tiến hành một thí nghiệm trong đó ông muốn tìm hiểu xem liệu trong điều kiện gia đình nguyên thủy, có thể phát hiện ra sự thay đổi trọng lượng cơ thể xảy ra khi nó bị từ hóa hay không. Trong thí nghiệm, người ta sử dụng cân cốc gia dụng với bộ quả cân từ 1 g đến 20 g và từ 10 mg đến 500 mg.
Nguồn gốc của từ trường mạnh là nam châm neodymium, có hình dạng của một viên thuốc (đường kính - 18 mm, độ dày - 5 mm). Vật thể từ hóa là một quả bóng thép có đường kính 18,8 mm và một bộ ba vòng đệm phẳng bằng thép được dán lại với nhau. Vòng đệm có đường kính ngoài 21 mm, đường kính trong 11 mm và độ dày mỗi vòng 6 mm.
Quá trình thí nghiệm diễn ra như sau.
Lúc đầu, nam châm, vòng và quả bóng được cân riêng - chúng nặng tương ứng: 9,38 g; 11,15 g; 27,75 g. Cộng những con số này trên máy tính, tôi có tổng trọng lượng là 48,28 gam.
Đã phát hiện tăng cân ba các mục được chỉ định, hai trong số đó đã trải qua quá trình từ hóa, tất nhiên có thể được chứng minh bằng sự tồn tại lỗi đo lường.
Tuy nhiên, trong quá trình thí nghiệm người ta phát hiện ra tò mò hiện tượng, điều này không cho phép người ta nghi ngờ sự thật thay đổi cân nặng các vật thể đang trong quá trình từ hóa hoặc khử từ! Và điều đó không thể quy cho ảnh hưởng của từ trường Trái đất lên các vật nặng!
Về chuyện đó là gì hiện tượng tò mò, câu chuyện tiếp theo của tôi.
Hãy tham gia vào nó!
Sau khi tôi tạo ra một cấu trúc bao gồm một nam châm, vòng đệm kim loại và một quả bóng, sau đó đặt nó lên một cái cân, tôi đã cân bằng hệ thống cân với các quả cân có trọng lượng khác nhau. Tiếp theo, tôi bắt đầu quan sát xem liệu tổng trọng lượng của cấu trúc có thay đổi trong quá trình từ hóa vòng đệm và quả bóng hay không. Sau khoảng 15 - 20 phút, điều thú vị bắt đầu xảy ra!
Chiếc bát có kết cấu bắt đầu từ từ rơi xuống. Cân nặng của cô bắt đầu tăng lên! Để cân bằng các cân cốc, tôi bắt đầu thêm que diêm, cả nguyên chiếc và bẻ thành từng miếng, vào cốc cùng với các quả cân.
Tôi đã làm điều này cho đến khi quá trình mất cân bằng của cân dừng lại. Sau đó, tôi cân những que diêm mà tôi đã thêm vào bát tạ trong quá trình thí nghiệm - trọng lượng của chúng là 0,38 gam! Bằng cách này, người ta đã chứng minh được rằng trọng lượng của cấu trúc trong quá trình từ hóa (do đó cũng là khối lượng của nó) tăng thêm 0,38 gam này. Nghĩa là, trong quá trình từ hóa, chính lượng vật chất tinh tế này, tạo thành nền tảng của từ trường xoáy, đã thâm nhập thêm vào chất nguyên tử vòng và quả bóng, tổng trọng lượng của chúng trước khi từ hóa là: 11,15 g + 27,75 g = 38,90 gam.
Một phép tính toán đơn giản cho thấy độ tăng khối lượng của các vòng và quả bóng trong quá trình từ hóa trong thí nghiệm này là khoảng 1% (0,38*100%/38,9).
Hãy rút ra kết luận, thưa quý vị!
Cá nhân tôi đã đưa ra hai kết luận cho riêng mình:
1. Công thức nổi tiếng của “Thuyết Tương đối” không đáng giá một cân len.
2. Từ trường là vật chất, nó không gì khác hơn là chuyển động xoáy của ether phát sáng đó, trong đại dương mà tất cả chúng ta đang cư trú! Sự cô đặc của ether này trong các vật thể bị từ hóa làm tăng khối lượng và trọng lượng của chúng.