Các nhà toán học Úc mới phát triển những công thức mới chứng tỏ các thuyết của Einstein vẫn đúng khi vật chất đạt vận tốc cao hơn vận tốc ánh sáng.
Khi vượt quá vận tốc ánh sáng, thời gian và không gian có thể thế chỗ của nhau. (iStock) (Credit: ABC Licensed) .Giáo sư James Hill và tiến sĩ Barry Cox, hai nhà nghiên cứu toán học ứng dụng từ Đại học Adelaide, vừa công bố kết quả mở rộng thuyết tương đối nổi tiếng của Einstein trên tạp chí ‘Proceedings of the Royal Society A’.
“Thuyết tương đối đặc biệt là một trong những thuyết thành công nhất thế giới và đã được xác nhận trong rất nhiều trường hợp,” giáo sư Hill cho biết. “Chúng tôi đã cố gắng triển khai thuyết tương đối đến vận tốc cao hơn vận tốc ánh sáng.”
Theo tầm nhìn thế giới của Einstein, con người không thể vượt qua tốc độ ánh sáng.
Trong nhiều thập kỷ, con người đã cố gắng tìm ra những thuyết mới về vận tốc nhanh hơn vận tốc ánh sáng. Giờ đây, ông Hill và ông Cox đã đưa ra phương pháp tiếp cận mới.
“Theo tôi biết, đây là lần đầu tiên thuyết của Einstein được mở rộng một cách logic và tự nhiên," ông Hill nói. “Học thuyết của chúng tôi không thay thế thuyết của Einstein. Cả hai thuyết đều nhất quán."
Hai nhà toán học Hill và Cox đã tìm ra một công thức mở rộng thuyết của Einstein về mối quan hệ giữa vận tốc tương đối của hai vật thể (vật thể A và vật thể B) trong vũ trụ và vận tốc chúng quan sát được ở vật thứ ba (vật thể C).
Vận tốc tương đối là mức chênh lệch vận tốc giữa hai vật thể A và B. Khi vận tốc tương đối bằng 0, cả hai sẽ thấy vật thể C chuyển động cùng tốc độ.
Tuy nhiên, khi vận tốc tương đối giữa A và B tăng, hai vật thể này sẽ nhận thấy C chuyển động với vận tốc khác nhau.
Khi vận tốc tương đối tiến gần tới tốc độ ánh sáng, các công thức sẽ không thể được xác định và tình trạng tương đối đặc biệt bị phá vỡ.
Công thức của ông Hill và Cox mở rộng độ chênh lệch tương đối đặc biệt tới mức vô hạn. Và ở mức này, vận tốc tương đối vừa nêu có thể được sử dụng để miêu tả những gì xảy ra ở tốc độ lớn hơn tốc độ ánh sáng.
Tuy nhiên, cũng như với thuyết Einstein nguyên thủy, các công thức này trở nên không xác định và phá vỡ khi vận tốc tương đối giảm xuống bằng vận tốc ánh sáng.
“Trong cả hai thuyết, vận tốc ánh sáng vẫn là một hằng số toán học duy nhất,” ông Hill nói.
Lĩnh vực nghiên cứu chưa được khai phá
Ông Hill nói kết quả toán học chưa rõ ràng ở tốc độ ánh sáng có nghĩa là chúng ta vẫn không biết điều gì sẽ xảy ra với vật chất cơ bản khi nó vượt vận tốc này.
“Vấn đề khúc mắc là khi vượt qua vận tốc ánh sáng, chúng ta vẫn chưa biết điều gì sẽ diễn ra,” ông Hill nói. “Trong thực tế, khi chúng ta di chuyển với tốc độ thấp hơn tốc độ ánh sáng, chúng ta cảm nhận mọi thứ như hiện nay nhưng khi vượt quá vận tốc ánh sáng, chúng ta cảm thấy thế giới thay đổi nhanh chóng. Nhiều hiện tượng có thể xảy ra. Thời gian và không gian có thể thế chỗ của nhau.”
Ông Hill so sánh tình trạng của con người hiện nay giống thời điểm trước khi máy bay có thể vượt hàng rào âm thanh. “Lúc đó mọi người tự hỏi điều gì sẽ xảy ra – liệu thế giới có tan thành mây khói hay không? Máy bay có tan thành từng mảnh hay không?” ông Hill nói. “Thế nhưng khi máy bay vượt tốc độ âm thanh thì ta chỉ nghe một tiếng nổ lớn. Tôi cho rằng vượt tốc độ ánh sáng sẽ là bước nhảy vọt thú vị hơn.”
Source: ABC Australia
