Ai “phát minh” ra tương đối ư?
Galileo Galilei.
Ta chỉ biết nó “tồn tại”, chứ con người chưa đủ khả năng kiểm soát lực hấp dẫn hay tính tương đối của nó. Năm 1639, Galileo luận ra ý tưởng về sự ảnh hưởng vô hình nhưng hữu hình này, khi ông nhận thấy một vật thể sẽ đều có trạng thái rơi như nhau, dù là rơi trong một căn nhà bất động hay trên một con tàu đang rẽ sóng.
Einstein không coi nó là “tính tương đối - relativity”.
Thuật ngữ này không xuất hiện trong báo cáo khoa học ông thảo năm 1905. Tựa đề “Về Động điện lực học của Vật thể Di chuyển”, báo cáo của Einstein dè bỉu việc sử dụng thuật ngữ “tương đối”, và gọi nó là “giả thuyết bất biến”, bởi lẽ các quy luật vật lý đều hiện ra như nhau trong mắt người quan sát, không có gì mang tính “tương đối” cả.
Einstein không phải tác giả của khái niệm “không-thời gian liên tục”.
Ý tưởng coi thời gian là chiều thứ ba, có quan hệ với không gian tới từ Hermann Minkowski, giáo sư giảng dạy Einstein và đã từng gọi ông là “một chú cún lười biếng”.
Einstein chỉnh sửa phương trình tương đối của Galileo.
Khi nhận thấy những điều kỳ lạ có thể xảy ra khi vật thể di chuyển ở tốc độ cận ánh sáng, Einstein đã vỡ lẽ. Ông tính ra việc thời gian trôi chậm lại, đồng thời không gian co lại.
Đã có người luận ra E=mc^2 trước Albert Einstein.
Friedrich Hasenöhrl
Friedrich Hasenöhrl, nhà vật lý học người Áo đã xuất bản nghiên cứu bàn về công thức trứ danh trước Einstein một năm.
Nhưng tại sao Hasenöhrl không được nhắc tới nhiều?
Bút tích của Friedrich Hasenöhrl
Vị giáo sư Áo thất bại trong việc liên kết công thức E=mc^2 với tính tương đối.
Einstein đang làm công việc bàn giấy khi luận ra công thức “thay đổi thực tại”.
Lúc đó, Einstein là nhân viên toàn thời gian tại một văn phòng tại Thụy Sĩ, nên chỉ có thể bỏ thời gian nghiên cứu khi không ai để ý. Mỗi khi người giám sát đi ngang bàn làm việc của Einstein, thiên tài vật lý lý thuyết đã phải giấu vội những giấy tờ liên quan tới công việc khác.
Einstein không bao giờ uống rượu, nhưng …
Khi ông hoàn thành thuyết tương đối, Einstein và vợ, bà Mileva, đã giấu mọi người, ăn mừng bằng rượu - thứ chất lỏng, theo một cách nào đó, có khả năng thay đổi không và thời gian.
Cảm giác thương mến cũng có tính tương đối.
Mileva Marić đứng cạnh chồng mình, hai người nói lời ly hôn năm 1919.
Albert Einstein và bà vợ thứ hai, Elsa.
“Tôi cần vợ mình ở bên, cô giải mọi vấn đề toán học cho tôi”, Einstein viết khi đang hoàn thành thuyết của mình hồi năm 1904. Đến năm 1914, Einstein yêu cầu vợ mình từ bỏ mọi mối quan hệ cá nhân với mình, do “việc duy trì mối quan hệ không phải yêu cầu thiết yếu, bởi nhiều những lý do xã hội”.
Luật lệ cũng có tính tương đối.
Theo Einstein, không thứ gì nhanh hơn tốc độ ánh sáng, thế nhưng tốc độ của bản thân không gian lại không bị giới hạn bởi luật lệ này. Ngay sau khi Big Bang xuất hiện, tốc độ của một Vũ trụ đang giãn nở về mọi hướng nhanh tới mức bỏ ánh sáng lại phía sau.
Chúng ta có trong tay hai thứ tương đối là …
Thuyết tương đối hẹp, áp dụng lên những vật thể di chuyển ở một tốc độ là hằng số.
Thuyết tương đối rộng, xuất hiện một năm sau thuyết tương đối hẹp, dùng để mô tả những vật thể có gia tốc ngày một tăng và giải thích cách lực hấp dẫn vận hành. Thuyết này mới được coi là cái nhìn thông suốt nhất của Einstein về bản chất của vật lý.
Einstein nhìn bài bạn.
Marcel Grossmann.
Khi Einstein ngỡ ngàng trước những công thức liên quan tới thuyết tương đối rộng, ông đã phải nhờ cậy tới bút tích của bạn học Marcel Grossman, bởi lẽ Einstein thường xuyên trốn học.
Sai lầm trong những phép tính đầu tiên.
Trong phiên bản đầu tiên của thuyết tương đối rộng, Einstein tính toán sai lượng tia ánh sáng bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn.
May mắn thay, nỗ lực chứng minh giả thuyết bằng thực nghiệm hồi 1914 bị hoãn lại bởi Thế Chiến thứ Nhất, nếu không thì …
Người ta đã phát hiện ra sai lầm trong tính toán của Einstein, và từ chối chấp nhận thuyết của Einstein.
Đến năm 1919, cuối cùng thí nghiệm với nhật thực cũng đủ điều kiện diễn ra. Nhà vật lý học lỗi lạc của Anh, ông Arthur Eddington tuyên bố thuyết tương đối rộng là chính xác. Cái tên Einstein ngay lập tức nổi tiếng toàn cầu.
Nhưng lỗi sai vẫn còn …
Einstein ngồi cạnh Eddington.
Có vẻ giáo sư Eddington đã thay đổi kết quả cuối, vứt đi những tấm ảnh chứng minh thuyết của Einstein là sai.
Không ai biết cũng phải thôi, bởi lẽ:
Sao neutron.
Vào thời điểm Einstein qua đời năm 1955, các nhà khoa học vẫn không có bằng chứng rõ ràng nào cho thấy ảnh hưởng của thuyết tương đối rộng trong thực tế.
Thập niên 60, mọi chuyện thay đổi
Hố đen.
Các nhà thiên văn học khám phá ra những vật thể “cực đoan” tồn tại giữa không gian. Họ nhận thấy sao neutron và hố đen có khả năng bẻ cong ánh sáng trong không gian nhờ sở hữu lực hấp dẫn khổng lồ.
Ngày nay, ta đã hiểu rất rõ về thuyết tương đối chung.
Andromeda, thiên hà lớn gần Dải Ngân hà nhất.
Việc đo cân nặng của những hành tinh, những thiên hà xa xôi đều được thực hiện bằng thuyết tương đối chung, thông qua đo đạc cách chúng bẻ cong ánh sáng.
Và nếu bạn vẫn chưa hiểu rõ về “tương đối”, thì đây là lời giải thích của Einstein:
“Đặt tay lên lò nóng và một phút sẽ dài như một giờ. Ngồi với cô gái đẹp tận một giờ mà chỉ như một phút. Ấy là tương đối”.