Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - The first knowledge sharing application in Vietnam

Khi Einstein lần đầu tiên tiên đoán rằng ánh sáng dịch chuyển với tốc độ giống nhau ở bất cứ đâu trong vũ trụ, nhà vật lý vĩ đại nhất thế kỉ 20 đã ‘đóng nhãn’ tốc độ của nó là 299.792,458 km/giây.

Nhưng đó không phải là toàn bộ. Trên thực tiễn, đây mới chỉ là bước khởi đầu của câu truyện dài về tốc độ ánh sáng . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 1.

Trước thế kỉ 20, khối lượng – thứ làm nên bạn, tôi và tất cả những gì chúng ta nhìn thấy – và năng lượng được coi là độc lập với nhau.

Bạn đang đọc: Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ

Nhưng vào năm 1905, Lý thuyết Tương Đối Hẹp của Einstein đã thay đổi mãi mãi cách mà các nhà vật lý nhìn vũ trụ, bằng việc ràng buộc khối lượng và năng lượng vào một phương trình tuy đơn giản nhưng cực kì quan trọng E=mc^2.

Về thực chất, phương trình này tiên đoán không có bất kể thứ gì có khối lượng hoàn toàn có thể đạt tốc độ bằng ánh sáng, chứ đừng nói là nhanh hơn .Nỗ lực thành công xuất sắc nhất của loài người trong việc tiệm cận tốc độ ánh sáng nằm trong những máy gia tốc hạt siêu mạnh như Máy Gia tốc Hạt Lớn ( LHC ) của CERN hay Tevatron của Mỹ .Các cỗ máy khổng lồ này ( LHC thậm chí còn còn có chu vi vắt ngang qua dãy Alps, nằm trên cả chủ quyền lãnh thổ Pháp và Thụy Sĩ ) có năng lực tăng tốc độ những hạ nguyên tử lên đến 99.99 % tốc độ ánh sáng, tuy nhiên theo lý giải của nhà vật lý đạt giải Nobel David Gross, những hạt này sẽ không khi nào chạm đến ngưỡng tốc độ ngoài hành tinh . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 2. Máy dò hạt ATLAS, một phần của LHC, từng đi vào lịch sử vẻ vang với tư cách nơi tiên phong tìm ra hạt HiggsBởi, để làm như vậy cần vô hạn nguồn năng lượng ( E ), và trong quy trình đó, khối lượng ( m ) của vật thể cũng sẽ đi tới vô hạn, vốn là điều bất khả. Đó là nguyên do tại sao photon – phân tử của ánh sáng lại đạt được tốc độ này, vì chúng về thực chất không có khối lượng .Einstein là một hình tượng điên rồ trong thời đại của ông. Tuy nhiên điên rồ lại luôn là đặc tính chung của những nhà vật lý, thế nên kể từ Einstein, họ đã luôn cố gắng nỗ lực tìm ra những thứ có năng lực đạt tốc độ nhanh hơn cả ánh sáng, mà vẫn tuân theo những nguyên tắc ngoài hành tinh của Thuyết Tương Đối Hẹp .Rất nhiều sáng tạo độc đáo phát minh sáng tạo trong số đó – trong khi không bác bỏ thế giới quan thiên hà của Einstein – đã cho tất cả chúng ta một cái nhìn thâm thúy hơn về đặc tính của ánh sáng cũng như địa hạt lượng tử .

1. Big Bang và Giãn nở Vũ Trụ

Bạn đã bao giờ tự hỏi, liệu có một luồng ánh sáng siêu mạnh nào có thể đi xuyên qua vũ trụ? Câu trả lời là KHÔNG. Đơn giản là vì vũ trụ của chúng ta không ngừng giãn nở với tốc độ cao hơn nhiều so với ánh sáng. Tốc độ này nằm khoảng 67.15 ± 1.2 (km/s)/Mpc, tức là gần 68 kilomet/ giây/ megaparcec.

Điều này có nghĩa là bất kể thiên hà nào đang cách tất cả chúng ta 10 megaparcec ( khoảng chừng 30 triệu năm ánh sáng ) sẽ từ từ rời xa khỏi tất cả chúng ta với tốc độ 680 km / giây. Có ‘ hack ‘ trời thì ánh sáng từ Trái đất cũng không khi nào hoàn toàn có thể đến được thiên hà đó . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 3.

Mặc dù theo thuyết Tương Đối Hẹp, không vật thể có khối lượng nào có thể đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng, tuy nhiên câu hỏi đặt ra là, liệu có thể có những vật thể không có khối lượng như chính photon ánh sáng?

Bạn tối thiểu không cần phải lệ thuộc vào những nhà bác học điên với những thuyết lạ mắt để tìm ra những hạt ” vô lượng ” như thế. Khoảng không ngoài hành tinh của tất cả chúng ta, do không chứa bất kể một thứ vật chất nào, chính là một ‘ vật thể ‘ không có khối lượng .Có thể nói thuyết tương đối vận dụng với tổng thể những vật thể bên trong thiên hà, nhưng không phải là chính bản thân ngoài hành tinh . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 4. Vũ Trụ co và giãn, khoảng cách giữa những thiên hà dần rời xa nhau .Đây chính là những gì mà những nhà vật lý Alan Guth và Andrei Linde giả thiết vào những năm 1980, về điều đã xảy ra ngay tức khắc sau Vụ Nổ Lớn Big Bang .Trong một phần một triệu tỉ tỉ ( 10 ^ – 24 ) của giây tiên phong sau vụ nổ, thiên hà đã liên tục tăng gấp đôi kích cỡ, và hiệu quả là rìa ngoài của nó lan rộng ra nhanh gọn, nhanh hơn tốc độ ánh sáng rất nhiều . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 5. Big Bang

2. Rối lượng tử

Nghe qua thì Rối Lượng Tử có vẻ như khó hiểu, bí hiểm và … hơi ” rối “, nhưng hiểu theo nghĩa sơ khai nhất thì đây chỉ là cách mà những hạt hạ phân tử ” tiếp xúc ” với nhau. Và điều mê hoặc mà những nhà nghiên cứu đã chỉ ra, đó là quy trình tiếp xúc này thậm chí còn còn nhanh hơn cả ánh sáng .

“Nếu tôi đặt hai electron nằm rất gần nhau, chúng sẽ giao động cùng tần số theo thuyết lượng tử,” nhà vật lý Kaku Michio lý giải với Big Think. Giờ nếu chia rẽ hai electron đó sao cho chúng cách nhau hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn năm ánh sáng, và chúng sẽ giữ cho kết nối chốc lát này mở rộng.

Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 6. Rối lượng tử giữa hai hạt

“Nếu tôi lắc nhẹ một electron, thì ngay lập tức electron còn lại sẽ ‘cảm nhận’ được rung chấn, nhanh hơn so với tốc độ ánh sáng. Einstein cho rằng không có gì có thể đi nhanh hơn ánh sáng, vậy nên trong quá khứ ông đã là một trong những người phản đối thuyết lượng tử quyết liệt nhất,” Kaku viết thêm.

Trên thực tiễn vào năm 1935, Einstein cùng với Boris Podolsky và Nathan Rosen đã thử bác bỏ thuyết lượng tử bằng một thí nghiệm tư duy mà Einstein gọi là ” những ảnh hưởng tác động ma quỷ ở khoảng cách xa ” .Khá vui nhộn khi thí nghiệm này của họ lại đặt nền móng cho cái mà thời nay tất cả chúng ta gọi là nghịch lý EPR ( Einstein-Podolsky-Rosen ), một nghịch lý miêu tả đúng chuẩn hiện tượng kỳ lạ liên kết tức thì trong rối lượng tử vừa được miêu tả ở trên .

3. Tachyon

Xem thêm: IIS 8.5 Detailed Error – 404.0

Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 7. Sự đổi hướng của hạt Tachyon, khoảnh khắc duy nhất ( theo giả thuyết ) khi ta tận mắt chứng kiến được hạt này khi nó đi qua sóng xung kích ( đường đen ) phát ra từ bức xạ CherenkovKhả năng về một loại hạt di dời nhanh hơn ánh sáng lần đầu được yêu cầu vào năm 1962 bởi nhà vật lý E.C.G Sudarshan và những đồng sự, mặc dầu lúc đầu họ sử dụng thuật ngữ ” siêu-hạt ” . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 8. Gã siêu nhân Barry Allen từ series The Flash với ” mô-tơ Tachyon “

Trong bài luận văn viết năm 1967 của mình, Gerald Feinberg đã lần đầu sử dụng thuật ngữ “Tachyon” – vốn bắt nguồn từ từ Tachy có nghĩa là ‘nhanh’ trong tiếng Hy Lạp – đồng thời đề xuất các hạt tachyon có thể trở thành một lượng tử ( nghĩa là- một lượng nhỏ nhất của năng lượng phát xạ) trong vật lý với một ‘khối lượng tưởng tượng”.

Tuy nhiên cộng đồng khoa học đã sớm nhận ra rằng sự kích thích trường khối lượng tưởng tượng như thế, về bản chất không truyền nhanh hơn ánh sáng, mà thay vào đó biểu diễn một trạng thái không ổn định được biết tới với cái tên ngưng tụ tachyon.

Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 9. Các pháp sư sáng tạo ra đồng hồ đeo tay thời hạn trong series Harry Potter liệu có biết đến sự hiện hữu của Tachyon ?Nếu một hạt như vậy sống sót, loài người hoàn toàn có thể xây nên những ” tachyonic antitelephone “, một thiết bị tưởng tượng có năng lực truyền sóng nhanh hơn ánh sáng, và thậm chí còn, truyền ngược về quá khứ. Đây hoàn toàn có thể chính là nền tảng của du hành thời hạn !Einstein ( bạn còn kỳ vọng khác nữa ? ) một lần nữa bác bỏ điều này trong thí nghiệm nổi tiếng của mình năm 1907, khi chứng tỏ những tín hiệu nhanh hơn ánh sáng hoàn toàn có thể dẫn đến việc vi phạm luật nhân quả . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 10. Nón không-thời gian là một biểu trưng vật lý quan trọng của luật nhân quả, được lấy cảm hứng từ hình ảnh ném 1 hòn đá xuống mặt nước. Bất cứ vật thể nào chuyển dời nhanh hơn tốc độ ánh sáng đều vượt ra ngoài đường biên giới quá khứ ( nón dưới ) và tương lai ( nón trên ) .Luật nhân quả chứng minh và khẳng định toàn bộ những sự kiện diễn ra trong đường biên giới ở phần nào của nón thì sẽ phải Open trong đường biên giới của phần còn lại

4. Lỗ Giun

Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 11. Cảnh du hành Vũ Trụ qua lỗ giun ngoạn mục trong phim InterstellarMặc dù Einstein đã chà đạp không thương tiếc lên giấc mộng du hành ngoài hành tinh của tất cả chúng ta với thuyết Tương Đối Hẹp, nhưng may quá ông lại còn nghĩ ra thêm Thuyết Tương Đối rộng. Hẹp thì liên kết khối lượng với nguồn năng lượng lại, trong khi Rộng lại đan quện thời hạn với khoảng trống vào nhau . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 12. Không-thời gian cong

“Cách duy nhất để đạp đổ giới hạn tốc độ ánh sáng là thông qua thuyết Tương Đối rộng và sự bẻ cong không thời gian,” Kaku viết. Sự bẻ cong này được chúng ta gọi thông tục là “lỗ giun” hay “cầu Einstein-Rosen”, với giả định rằng nó sẽ giúp du hành một khoảng cách xa trong nháy mắt

Vào năm 1988, nhà vật lý kim chỉ nan Kip Thorne đã sử dụng những phương trình của thuyết tương đối rộng để tiên đoán về năng lực ‘ mở khóa ‘ lỗ giun trải qua cái gọi là ” vật chất tối ” .

“Một điều phi thường là nếu thuần túy dựa vào các định luật vật lý lượng tử, việc tồn tại các “vật chất tối” hoàn toàn có thể xảy ra,” Thorne viết trong cuốn sách “Khoa học giữa các vì sao” của mình

Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 13. Vật chất tối, cánh cổng để mở ra lỗ giunViệc điều tra và nghiên cứu vật chất tối thậm chí còn đã Open trong nhiều phòng thí nghiệm trên khắp quốc tế, tuy nhiên sau gần 30 năm kể từ ngày Thorne lần đầu đưa khái niệm này ra công chúng, hiệu quả nghiên cứu và điều tra vẫn phần nhiều dậm chân tại chỗNiềm kỳ vọng về tính không thay đổi của vật chất tối, giờ đây phần nhiều chỉ hoàn toàn có thể kỳ vọng vào một học thuyết rất tân tiến của thế kỉ 20 – Lý thuyết dây hay String theory – kim chỉ nan đi đầu trong kỳ vọng nối kết giữa trọng trường và thuyết lượng tử Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 14. Hình ảnh trực quan của String theory

5. Bức xạ Cherenkov

Khi những vật thể di dời nhanh hơn tốc độ âm thanh, chúng tao ra vụ nổ âm thanh. Tương tự, khi thứ gì đó di dời nhanh hơn tốc độ ánh sáng, chúng cũng tạo ra một thứ gọi là ” vụ nổ ánh sáng ” . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 15. Trên thực tiễn, đây là điều diễn ra hàng ngày ở khắp nơi – người ta gọi nó là bức xạ Cherenkov, lấy theo tên của nhà khoa học Xô Viết đạt giải Nobel Pavel Alekseyevich Cherenkov .Về mặt vật lý mà nói, ánh sáng di dời với tốc độ c / n ở thiên nhiên và môi trường có chỉ số khúc xạ n ( không phải môi trường tự nhiên chân không ). Điều mê hoặc là ở chỗ trong một vài thiên nhiên và môi trường như vậy, sống sót những hạt vận động và di chuyển nhanh hơn tốc độ c / n ( nhưng vẫn chậm hơn c ), và điều nãy dẫn đến hiện tượng kỳ lạ bức xạ Cherenkov . Có thứ gì nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng không? Trên lý thuyết thì có, 5 loại trong bài viết này là ví dụ - Ảnh 16. Bức xạ Cherenkov trong Lò phản ứng Thí nghiệm Cao cấp

Bức xạ Cherenkov sở dĩ bừng sáng là bởi nguyên lý cốt lõi trong Lò phản ứng Thí nghiệm Cao cấp là việc giữ nó trong nước để làm lạnh.

Xem thêm: IIS 8.5 Detailed Error – 404.0

Trong nước, ánh sáng chỉ còn vận động và di chuyển với 75 % tốc độ mà nó vận động và di chuyển trong chân không, tuy nhiên những electron được tạo nên bởi phản ứng trong lò chuyển dời trong nước nhanh hơn cả ánh sáng .Các hạt như electron vượt qua tốc độ ánh sáng trong nước, hay những dung môi khác như thủy tinh, tạo nên những sóng kích tựa như như từ những vụ nổ âm thanh .

Source: https://mix166.vn
Category: Công Nghệ