Thứ nhanh hơn ánh sáng trong vũ trụ và lời giải chấn động từ Einstein

Nguyệt Phạm |

Suốt hàng thế kỷ, con người mải miết truy tìm xem liệu có gì vượt nhanh hơn ánh sáng.

Câu hỏi 1/3
Hỏi 1: Ai là người đầu tiên đặt nghi ngờ rằng ánh sáng không truyền tức thì mà có vận tốc hữu hạn?

Đáp án đúng là: A. Galileo Galilei, với thí nghiệm đèn lồng trên hai ngọn núi.

Giải thích: Năm 1638 Galileo thử đo độ trễ ánh sáng bằng hai chiếc đèn lồng đặt trên hai ngọn núi. Mặc dù thiết bị thời đó chưa đủ nhạy để phát hiện khoảng trễ vi mô, ông vẫn kết luận rằng ánh sáng không truyền tức thì mà có vận tốc hữu hạn. Quan điểm này mở đường cho các phép đo và phân tích chính xác hơn trong các thế kỷ sau.

Thứ nhanh hơn ánh sáng trong vũ trụ và lời giải chấn động từ Einstein- Ảnh 1.

Chỉ vài thập kỷ sau, nhà thiên văn học Ole Römer đã đưa ra ước tính đầu tiên. (Ảnh: Britannica)

Câu hỏi 2/3
Hỏi 2: Ole Römer đưa ra ước tính đầu tiên về tốc độ ánh sáng dựa trên hiện tượng nào?

Đáp án đúng là: B. Sự thay đổi thời điểm vệ tinh Io đi vào/ra bóng Mộc theo vị trí Trái Đất.

Giải thích: Năm 1676, Römer phát hiện rằng thời điểm Io bị che khuất và ló ra biến đổi tùy vị trí Trái Đất trên quỹ đạo. Ông lý giải rằng ánh sáng cần thêm thời gian để đi quãng đường dài hơn khi Trái Đất ở xa, từ đó ước tính tốc độ ánh sáng khoảng 214.000 km/s. Đây là lần đầu phương pháp quan sát thiên văn cho con số định lượng cho vận tốc ánh sáng.

Câu hỏi 3/3
Hỏi 3: Theo thuyết tương đối hẹp của Einstein, điều gì xảy ra khi một vật tiến gần tới vận tốc ánh sáng?

Đáp án đúng là: C. Khối lượng tương đối tính tăng rất lớn, cần năng lượng vô hạn để đạt vận tốc ánh sáng.

Giải thích: Thuyết tương đối hẹp của Einstein chỉ ra rằng khi vật tiến gần tới c, khối lượng hiệu dụng (khối lượng tương đối tính) tăng theo hàm Lorentz và thời gian trôi chậm hơn. Khi tiến sát c, khối lượng tiệm cận vô hạn, vì vậy năng lượng cần để tiếp tục gia tốc cũng tiệm cận vô hạn, khiến vật chất không thể đạt hoặc vượt c. Các thí nghiệm gia tốc hạt và hiệu chỉnh đồng hồ nguyên tử khẳng định những dự đoán này.

Đường dây nóng: 0943 113 999

Soha
Báo lỗi cho Soha

*Vui lòng nhập đủ thông tin email hoặc số điện thoại