Thời gian tuyệt đối và thời gian tương đối

Khi nhà vật lý và triết học Isaac Newton hoàn thành cuốn "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" vào cuối thế kỷ 17, ông đã dẫn đầu một cuộc cách mạng khoa học làm thay đổi cách mọi người nhìn thế giới. Trong tác phẩm, ông đã đưa ra một số khái niệm sẽ trở thành cơ sở cho vật lý cổ điển. Trong số các lý thuyết quan trọng mà Newton đã đưa ra có các định luật chuyển động chi phối cách các vật thể di chuyển trong không gian, bao gồm định luật vạn vật hấp dẫn và là nền tảng cho phép tính giải tích. Nói cách khác, hầu hết mọi người đều coi Newton là một thiên tài, và các nhà khoa học vẫn áp dụng những ý tưởng của ông vào những hoàn cảnh hàng ngày.

Newton đã đưa vào cuốn sách "Principia Mathematica" một scholium , hoặc một phụ lục của các ghi chú giải thích, và trong đó ông đã định nghĩa một số nguyên tắc quan trọng, bao gồm cả ý tưởng về thời gian tuyệt đối . Mặc dù ông hiểu rằng đồng hồ không hoàn hảo và việc đo lường thời gian là do lỗi của con người, nhưng Newton tin vào một thời gian tuyệt đối tương tự như thời gian giống như Chúa toàn năng, toàn năng, một thời gian giống nhau đối với tất cả mọi người, ở mọi nơi. Nói cách khác, một người nào đó đứng ở Bắc Cực trên Trái đất sẽ trải qua thời gian giống như một người đứng trên sao Hỏa .

Quan điểm của Newton về thời gian đã giữ cho nó tách biệt với không gian. Tuy nhiên, khi Albert Einstein đưa ra Thuyết Tương đối của mình vào đầu thế kỷ 20, ông cho rằng thời gian không tách biệt với không gian mà được kết nối với nó. Thời gian và không gian kết hợp để tạo thành không-thời gian , và mọi người đo lường trải nghiệm của riêng mình trong đó theo cách khác nhau vì tốc độ ánh sáng (300.000 km / giây) là như nhau đối với tất cả những người quan sát. Nói cách khác, nếu tất cả những người quan sát phải đồng ý về tốc độ ánh sáng là 300.000 km / giây, thì họ không thể đồng ý về thời gian để các vật thể khác di chuyển tương đối với chúng.

Einstein cũng cho rằng không-thời gian không bằng phẳng, mà bị cong hoặc bị "biến dạng" bởi sự tồn tại của vật chất và năng lượng. Các vật thể lớn trong không-thời gian, như Trái đất, không chỉ trôi trong quỹ đạo. Thay vào đó, hãy tưởng tượng một quả táo nằm trên một tấm chăn được kéo căng ra - trọng lượng của quả táo sẽ làm cong tấm khăn trải giường. Nếu Trái đất là một quả táo, thì chúng ta có thể hình dung tấm chăn của Trái đất là không-thời gian.

Điều này có nghĩa là ai đó di chuyển qua không-thời gian sẽ trải nghiệm nó khác nhau ở nhiều điểm khác nhau. Thời gian thực sự sẽ di chuyển chậm hơn gần các vật thể có khối lượng lớn, bởi vì không-thời gian bị biến dạng bởi trọng lượng. Những dự đoán này đã thực sự được chứng minh. Năm 1962, các nhà khoa học đã đặt hai đồng hồ nguyên tử ở đáy và đỉnh của một tháp nước . Đồng hồ ở dưới cùng, gần với tâm Trái đất hơn, đang chạy chậm hơn đồng hồ ở trên cùng. Einstein gọi hiện tượng này là sự giãn nở thời gian .

Một lời giải thích khác về sự bẻ cong của không-thời gian và thời gian giãn ra dưới dạng một thí nghiệm tư duy được gọi là nghịch lý sinh đôi , được nhà vật lý người Pháp Paul Langevin nghĩ ra vào năm 1911. Nếu một cặpsống ở chân núi và người còn lại sống trên đỉnh, song sinh gần Trái đất sẽ già đi chậm hơn. Anh ấy hoặc cô ấy sẽ trẻ hơn so với cặp song sinh còn lại, mặc dù chỉ bằng một lượng rất nhỏ. Tuy nhiên, nếu bạn gửi một cặp song sinh trong một con tàu vũ trụ đang tăng tốc gần bằng tốc độ ánh sáng, thì người đó sẽ trở về trẻ hơn nhiều so với cặp song sinh kia, bởi vì gia tốc cao và khối lượng hấp dẫn lớn giống nhau trong thuyết tương đối. Tất nhiên, không ai có thể đưa cặp song sinh của ai đó vào quỹ đạo tốc độ cao, nhưng các nhà khoa học đã chứng minh giả thuyết đúng vào những năm 70 bằng cách đưa một đồng hồ nguyên tử vào quỹ đạo. Nó quay trở lại Trái đất khi chạy chậm hơn nhiều so với đồng hồ nguyên tử trên mặt đất [nguồn: Europhysics News ].

Vì vậy, lần tới khi bạn đi làm muộn hoặc muốn những ngày cuối tuần kéo dài hơn, hãy đảm bảo rằng bạn ở sát mặt đất và tăng tốc nhiều nhất có thể. Mặt khác, các bài giảng nhàm chán và khu vực chờ đợi trong văn phòng bác sĩ, nên được dành trong phòng trên cùng của các tòa tháp cao. Để biết thêm thông tin về vật lý và bản chất của thời gian, hãy xem trang tiếp theo kịp thời.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

Nguồn