THỜI GIAN CHỈ LÀ TƯƠNG ĐỐI
Mình thấy còn rất nhiều tranh cãi quanh vấn đề này, và nhiều bạn không hiểu nguyên lý tại sao lại xảy ra sự chênh lệch thời gian giữa người di chuyển với vận tốc lớn và người quan sát.Nên mình viết bài này mong rằng chúng ta sẽ kết thúc tranh luận ở đây và công nhận nó là một chân lý trong vũ trụ.
Đừng ai hack não mình bằng câu hỏi thời gian là gì nhé !
Mình có một bài toán giả định như sau :
Giả sử bạn Trường 30 tuổi, chế tạo được một con tàu vũ trụ di chuyển được với vận tốc bằng 80% vận tốc ánh sáng, để di chuyển đến hành tinh X cách trái đất 20 năm ánh sáng, ở hành tinh X có bạn Ngọc bằng tuổi bạn Trường, vậy lúc Trường di chuyển đến hành tinh X gặp Ngọc thì bạn Trường và Ngọc bao nhiêu tuổi ?
Ở đây chúng ta sẽ coi chuyển động của con tàu Trường đi là chuyển động thẳng đều, không gặp chướng ngại vật, không thay đổi hướng di chuyển, thời gian ở hành tinh X giống trái đất.
Trả lời : Lúc gặp nhau bạn Trường 45 tuổi, còn bạn Ngọc 55 tuổi.
Tại sao lại có sự kì lạ như vậy ? liệu đó đó có phải thực tế hay không ?
Mình xin trả lời là hoàn toàn chính xác về mặt khoa học, đúng với những gì thuyết tương đối hẹp của Einstein đã chứng minh.
Giải thích bằng lý thuyết : phép biến đổi Lorentz
Phép biến đổi lorentz giải thích vì sao kết quả đo của hai quan sát viên, mỗi người trong một hệ quy chiếu quán tính chuyển động với vận tốc không đổi lại TƯƠNG ĐỐI với nhau,về các sự kiện trong không gian và thời gian được liên hệ với nhau.
Nghĩa là áp dụng phép biến đổi Lorentz ta sẽ chỉ ra rằng thời gian của 2 quan sát viên là khác nhau với cùng một sự kiện.Đây chính là điểm mấu chốt giải thích sự chênh lệch tuổi của Trường và Ngọc.
Link wiki :
https://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A9p_bi%E1%BA%BFn_%C4%91%E1%BB%95i_Lorentz
Đầu tiên ta phải hiểu rằng khi di chuyển với vận tốc bằng 80% vận tốc ánh sáng thì quãng đường di chuyển sẽ bị co lại - hệ quả của thuyết tuơng đối hẹp
Ta có công thức sau miêu tả quãng đường trên hệ quy chiếu của người di chuyển với vận tốc 80% vận tốc ánh sáng.
L' = L / γ
γ là gamma , hệ số biến đổi Lorentz (1)
với γ = 1 / căn bậc hai của (1 - v² / c² ) (2)
trong đó :
L' là độ dài quãng đường trên hệ quy chiếu của Trường kể từ lúc bắt đầu xuất phát.
L là độ dài quãng đường trên sự quan sát của Ngọc ở hành tinh X so với trái đất.Ở ví dụ này là 20 năm ánh sáng.
c là vận tốc ánh sáng và v là vận tốc của người di chuyển , ở bài này v bằng 80% vận tốc ánh sáng , tức là v = 0,8c
Thay v = 0,8 c vào (2) ta có gamma bằng γ = 1,667
Thay γ = 1,667 vào (1) ta có L' = 20 / 1,667 = xấp xỉ 12 ( năm ánh sáng )
Vậy kết luận rằng do Trường di chuyển tốc độ cao nên quãng đường 20 năm ánh sáng đã bị co ngắn lại còn 12 năm ánh sáng.
Đặt T' là thời gian Trường cần để di chuyển đến hành tinh X.
theo công thức T' = s / v ( với v = 0,8 c và s = 12 năm ánh sáng)
=>T' = 15 ( năm trái đất )
Vậy Trường mất thời gian là 15 năm để di chuyển quãng đường từ trái đất đến hành tinh X để gặp Ngọc ( lúc này bị co ngắn lại với Trường chỉ còn dài 12 năm ánh sáng )
Còn đối với Ngọc thì sao ?Ngọc phải chờ bao lâu để gặp mặt Trường.
Đặt T là thời gian Ngọc phải chờ khi Trường di chuyển.
Áp dụng công thức : T = s / v
Trong đó s là quãng đường Trường đi, trên sự quan sát của Ngọc , vì quãng đường chỉ co đối với mình Trường thôi , nên với Ngọc : s = 20 ( năm ánh sáng )
thay tiếp v = 0,8c
Từ đó ta tính ra được T = 25 ( năm trái đất )
Vậy Ngọc mất 25 năm để đợi Trường đến nơi gặp mình.
Vậy lúc gặp nhau, Trường mới 45 tuổi, còn Ngọc đã 55 tuổi.
Bài viết này mình đã rút gọn chỉ còn phần công thức, còn thực nghiệm, và kiểm chứng bằng khoa học ở link full dưới đây !
https://ereka.vn/post/einstein-chung-minh--chung-ta-co-the-du-hanh-den-tuong-lai-2790250288773930?rel=97249675912513845
Với chính anh bạn Trường (anh ta nhìn đồng hồ đặt trên con tàu) thì thời gian anh ta di chuyển đến gặp cô bạn kia vẫn đúng bằng quãng đường chia vận tốc. kể cả là vận tốc đó bằng bao nhiêu.
