Con đường mới của vật lý - phụ lục - Pdf 23

PHỤ LỤC

267
PHỤ LỤC
Các hiện tượng được coi là bất cập hay nghịch lý
Những mục có dấu (*) là đề xuất của tác giả; những mục có dấu (**) là
nghịch lý đối với vật lý hiện thời nhưng không phải là nghịch lý theo quan điểm
của tác giả.
1. Lưỡng tính sóng – hạt
2. Chuyển động theo quán tính*
3. Xô nước của Newton
4. Sóng điện từ - dao động của ether hay của chân không*
5. Nghịch lý “hiệu ứng con muỗi”*
6. Động lực học chỉ là ảo giác*
7. Chân không chứa năng lượng*
8. Quãng đường là đại lượng vô hướng hay véc tơ?*
9. Năng lượng là đại lượng vô hướng hay véc tơ?*
10. Nghịch lý động năng*
11. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng chỉ là “ảo giác”*
12. Cấu trúc của electron
13. Điện tích phân số của quark
14. Mức năng lượng của nguyên tử*
15. Hạt mang tương tác vừa hút vừa đẩy*
16. Con mèo Schrodinger
17. Hạt “biết” trước mọi khả năng dịch chuyển khả dĩ
18. Vận tốc ánh sáng là hằng số
19. Nghịch lý anh em sinh đôi
20. Công thức E = mc
2
chưa hề được chứng minh*
PHỤ LỤC

và màn chắn đặt sau tấm chắn đó và... hết! Khoảng không gian giữa bộ phận phát
với tấm chắn và giữa tấm chắn với màn chắn là “cái gì” – không ai biết! Mọi cố
gắng để “biết” đều dẫn đến sự biến mất của cái gọi là “tính chất sóng” – dường
như các photon hay electron không những “biết trước” được có 1 khe hay 2 khe
mà còn “nhận biết” được có sự “theo dõi” và tức khắc “ra quyết định là sóng hay
là hạt”!!!
Theo CĐM, chuyển động của hạt không thể lệch hướng một góc tùy ý mà
theo những lượng tử góc hữu hạn và xác định, do đó, sau khi tương tác với trường
lực thế của khe hẹp, những hạt bay qua khe sẽ chỉ rơi vào những khu vực xác định
mà ta cho rằng đó là những “vân giao thoa” – dấu hiệu của ... “sóng vật chất”
(xem mục 3.5.4c).
2. Chuyển động theo quán tính*
Nếu không có lực tác động hoặc tổng hợp lực tác động lên vật thể bằng
không thì nó sẽ đứng yên hay chuyển động thẳng đều mãi mãi. Đây cũng còn là
nguyên lý quán tính Galileo hay định luật 1 Newton. Chuyển động của các vệ tinh
quanh Trái đất, của các hành tinh quanh Mặt trời v.v.. (thậm chí kể cả chuyển
động của electron quanh hạt nhân nguyên tử) đều trong tình trạng “tổng hợp lực
tác động” bằng không – lực hấp dẫn hoặc lực tĩnh điện cân bằng với lực ly tâm,
nhưng thật trớ trêu là lại trên quỹ đạo tròn chứ không “thẳng đều”. Ý kiến hiện
nay cho rằng “lực ly tâm” chỉ là lực “ảo” giống như lực quán tính vậy, mà chuyển
động thẳng đều là mặc định nên chuyển động tròn chỉ là do lực hấp dẫn gây ra;
nếu lực hấp dẫn này bằng không thì vật phải chuyển động thẳng đều.
Trước tiên, phải khẳng định rằng không thể nào tồn tại một vật nào mà lại
không bị lực tác động của các vật thể khác: của Trái đất, của Mặt trời, của Nhân
Thiên hà, của các thiên hà khác... mà chính sự có mặt của tất cả chúng mới thực
PHỤ LỤC

270
sự là “mặc định” chứ không phải là sự vắng mặt của chúng! Nếu đã như vậy,
chuyển động thẳng đều (theo nghĩa của hình học Euclid) không thể là “mặc định”,

theo đó có thể tính được lực ly tâm nhờ định luật 2 Newton.
Tương tự như vậy, sự phình ra ở xích đạo Trái đất là do Trái đất tự quay
quanh mình nó và cũng là kết quả của lực ly tâm. Trong thí nghiệm dùng sợi dây
quay một viên đá theo đường vòng tròn cũng như trong chuyển động quay của vệ
tinh nhân tạo xung quanh Trái đất, người ta có thể phân tích từ sự biến thiên của
vận tốc chuyển động ra được gia tốc hướng tâm mà không thể nào chứng minh
được gia tốc ly tâm, do đó, lực ly tâm giống như lực quán tính, chỉ có thể là “lực
ảo”! Nhưng từ một nguyên nhân “ảo” lẽ nào lại sinh ra một kết quả thực?
Lời giải thật ra rất đơn giản. Vấn đề chỉ là HQC và quan niệm chuyển động
nào được coi là mặc định: đứng yên, thẳng đều hay rơi tự do? Nếu coi chuyển
động thẳng đều là mặc định thì khi cái xô quay, nước trong xô có xu hướng
chuyển động thẳng đều nên tự nó đã “ép” vào thành xô gây nên hiện tượng đó và
vì vậy, theo HQC gắn với cái xô sẽ xuất hiện lực quán tính, còn trong HQC của
Trái đất, thì chỉ có lực hướng tâm. Hơn thế nữa, nếu giả thiết chỉ có một cái xô
nước đơn độc “trong Vũ trụ”, theo CĐM, không còn khái niệm không gian ngoại
vi của nó nữa và vì vậy, khái niệm trường lực thế của nó cũng biến mất. Khi đó,
nếu chỉ xét từ HQC của cái xô nước thì chẳng còn hiện tượng “quay” nào nữa và
do vậy mặt nước trong xô vẫn bằng phẳng như bình thường. Tuy nhiên, vấn đề là
người ta vẫn cứ cố “giả sử bằng cách nào đó quay xô nước độc nhất trong Vũ trụ
ấy” để chứng minh rằng chuyển động phi quán tính là tuyệt đối do mặt nước trong
xô sẽ võng xuống. Song, đó chẳng qua chỉ là sự “cố đấm ăn xôi” mà thôi vì khi
tìm cách “quay” xô nước, giả thiết về cái “xô nước độc nhất” đã không còn được
tôn trọng nữa – phải có lực từ đâu đó tác động lên xô nước, và chính nhờ lực tác
động này mà nước trong xô sẽ dồn ra thành xô chứ chẳng phải vì chuyển động phi
quán tính nào cả. Điều này cũng giống như việc quay trên quỹ đạo đối với các vệ
PHỤ LỤC

272
tinh hay hành tinh, ở đây nguyên nhân gây nên sự quay đó không phải là lực
hướng tâm mà là tác động của một lực khác đã cân bằng với lực hướng tâm đó.

trong trường lực thế (với vận tốc c = 300.000 km/s trong trường hấp dẫn và với
vận tốc nhỏ hơn nhiều trong trường tĩnh điện hoặc hạt nhân), vì vậy, chẳng cần tới
môi trường truyền sóng nào hết (xem mục 3.4.3).
5. Nghịch lý “hiệu ứng con muỗi”*
“Động năng của Trái đất có được là do cái vỗ cánh của con muỗi” – đó
chính là nội dung của nghịch lý “hiệu ứng con muỗi”. Về thực chất, theo lý thuyết
hiện hành (cả cơ học Newton lẫn Einstein), mọi quy luật vật lý đều như nhau trong
các HQC quán tính mà động năng chỉ là hệ quả của một trong các quy luật đó.
Đứng trên Trái đất, có thê tính ngay được động năng của một con muỗi (có khối
lượng bằng M
M
) đang bay với vận tốc V:

2
2
VM
K
M
M
= . (P5.1)
Tuy nhiên, theo quan
đ
i

m c

a con mu

i, Trái
đấ


gi

s

con mu

i v

cánh m

nh h
ơ
n và
t
ă
ng t

c
độ
lên thành V’, s

thay
đổ
i
độ
ng n
ă
ng c



274

2
2
VM
K
M
M

=∆ , (P5.4)


đ
ây

V
2
= V’
2
– V
2
. Gi

s

M
M
= 2x10
-6


i m

y cái v

cánh
c

a con mu

i, nh
ư
ng s

gia t
ă
ng
độ
ng n
ă
ng c

a Trái
đấ
t l

i b

ng 3x10
24

c

a con mu

i”?
Theo C
Đ
M, n
ế
u
độ
ng n
ă
ng xét t

góc
độ
là kh

n
ă
ng t
ươ
ng tác gi

a các v

t
th


ượ
ng quán tính c

a Trái
đấ
t trong
tr
ườ
ng l

c th
ế
c

a con mu

i và b

ng:

6
102

=≈
+
= xM
MM
MM
m
M

là 10
-6
J, hoàn toàn phù h

p v

i tính toán c

a ta khi
đứ
ng trên Trái
đấ
t
(xem kh

i l
ượ
ng quán tính m

c 2.1.4). Còn n
ế
u
độ
ng n
ă
ng xét t

góc
độ
là k


V
1
lên V
2
hoàn toàn khác v

i vi

c tác
độ
ng th

ng lên Trái
đấ
t làm cho nó t
ă
ng v

n
t

c lên t
ươ
ng t

(ví d

nh
ư

các bi
ế
n
đổ
i Galileo (theo nguyên lý t
ươ
ng
đố
i
Galileo) và bi
ế
n
đổ
i Lorenz (theo nguyên lý t
ươ
ng
đố
i Einstein) ch

tác
độ
ng lên
các
đạ
i l
ượ
ng
độ
ng h



i l
ượ
ng quán
tính m và l

c tác
độ
ng F, thành ra khi áp d

ng
đị
nh lu

t 2 Newton
để
gi

i bài toán
độ
ng l

c h

c
đ
ã phá v


đ

đặ
t trên nó
đ
ã không còn là
PH

L

C

275
HQC quán tính n

a. Và
đ
ây chính là mâu thu

n không th

g

b


đượ
c
đố
i v

i c

c xem xét

m

c ti
ế
p theo.
6. Động lực học chỉ là ảo giác*
Khái ni

m “H

quy chi
ế
u quán tính” t


đ
ã ch

a
đầ
y ngh

ch lý, không k


t

i vi

có th

nghiên c

u v

th

c ch

t các quá trình
động học
x

y ra trong
các HQC quán tính, còn m

t khi
đ
ã xu

t hi

n l

c tác
độ
ng t

c là khi chuy

c không còn
đ
úng
n

a, mà
đ
ã nh
ư
v

y thì b

n thân khái ni

m “
đị
nh lu

t c
ơ
b

n c

a
độ
ng l

c h


t “

o giác” vì m

c
đ
ích c

a nó là
để
mô t

di

n bi
ế
n c

a các quá
trình
động lực
nh
ư
ng khi y
ế
u t


độ

đ
ã bi
ế
n m

t
đ
i

u ki

n v

m

t HQC quán
tính. Chính vì v

y, khi c

ki
ế
t s

d

ng
đị
nh lu



n t
ượ
ng, nh
ư
ngh

ch lý “hi

u

ng con mu

i” là m

t ví d

. M

t thí d

khác là vi

c ch

ng minh công th

c E =
mc
2


m vi c

a TTH. Nh
ư
v

y cho
đế
n nay, th

t là tr

trêu! -
độ
ng l

c h

c m

i ch



o giác mà ch
ư
a h



không “ch

a” v

t ch

t,
độ
c l

p v

i v

t ch

t. Thuy
ế
t t
ươ
ng
đố
i r

ng
đ
ã “g

n”
không gian v

đượ
c m

t “vai di

n” m

i: l

c h

p d

n. “Chân không
l
ượ
ng t

” – m

t không gian tr

ng r

ng trong c
ơ
h

c l
ượ

ế
n m

t r

t “náo nhi

t” và
“sôi
độ
ng”, và m

t s

trong chúng tr

thành h

t-ph

n h

t th

c th

, v.v..
Khái ni

m n

i l
ượ
ng
v

n v

n
đượ
c ông coi là th
ướ
c
đ
o l
ượ
ng v

t ch

t ch

a trong v

t th

(Hawking
c
ũ
ng th



bi
ế
n thành v

t ch

t và ng
ượ
c l

i, v

t ch

t có th


bi
ế
n thành n
ă
ng l
ượ
ng. Lý thuy
ế
t “Big bang” c
ũ
ng ch


i “b

c x

” – m

t d

ng n
ă
ng l
ượ
ng
đ
i

n t

, hay còn g

i là photon – thì có th


tham gia vào quá trình thu

n ngh

ch

y. Trong khi


t” vào th

i
đ
i

m
đ
ó,
để
r

i t


đ
ó
đế
n nay không bao gi

còn th

y xu

t hi

n tr



c l

p v

i v

t ch

t (xem m

c 1.2.3) mà trái l

i, nó ch


m

t trong các
đặ
c tính c

a nh

ng d

ng t

n t

i khác nhau c


i n
ă
ng l
ượ
ng là nguyên nhân gây nên s

nh

m l

n tai h

i
này. C
Đ
M
đ
ã ch

ra r

ng photon hay b

c x

nhi

t c
ũ

đị
nh. Công th

c
W = mc
2
+ 2U không hàm ý v

s

chuy

n hóa qua l

i gi

a v

t ch

t và n
ă
ng l
ượ
ng
nào c

, mà ch

nói lên r

nh theo công th

c
đ
ó.
PH

L

C

277
8. Quãng đường là đại lượng vô hướng hay véc tơ?*
Trong v

t lý, ng
ườ
i ta v

n coi quãng
đườ
ng là
đạ
i l
ượ
ng véc t
ơ
(ký hi

u là

i

m B trong
m

t kho

ng th

i gian nh

t
đị
nh nào
đ
ó. Tuy nhiên,
đ
i

u này ch


đ
úng khi v

t th


chuy


đề
s

khác: t

ng các véc t
ơ

d
S
là véc t
ơ

S
có chi

u dài b

ng 2r không ph

i là quãng
đườ
ng mà v

t th


đ
i
đượ


Nh
ư
ng khi
đ
ó, m

t v

n
đề
m

i l

i
đượ
c
đặ
t ra liên quan t

i khái ni

m v

n
t

c chuy


d
t
t
t
SS
V =


=
→∆ 0
lim)(
. (P8.1)
V

y thì làm th
ế
nào
để
bi

u di

n
đượ
c véc t
ơ
v

n t


M, quãng
đườ
ng không ph

i véc t
ơ
mà ch

là m

t
đạ
i l
ượ
ng vô
h
ướ
ng, vì v

y, ngh

ch lý v

i quãng
đườ
ng

trên s

không còn n

B
A
PH

L

C

278
v

i v

n t

c trong tr
ườ
ng h

p này s


đượ
c gi

i t

a n
ế
u thay bi

lim)(
(P8.2)


đ
ây
e
A
là véc t
ơ

đơ
n v

có h
ướ
ng ti
ế
p tuy
ế
n v

i quãng
đườ
ng ngay t

i
đ
i


ơ
nh
ư
ng s

bi
ế
n thiên c

a nó l

i có h
ướ
ng, và h
ướ
ng này
đượ
c
xác
đị
nh b

i chính véc t
ơ

đơ
n v


e

ng n
ă
ng l
ượ
ng nên v

nguyên t

c nó ph

i là m

t
đạ
i l
ượ
ng vô
h
ướ
ng. Nh
ư
ng
đ
i

u này t

ra không h

p lý b


n
độ
ng c

a v

t th

khi va ch

m v

i các v

t th

khác
còn theo các h
ướ
ng khác thì không th

, vì v

y
độ
ng n
ă
ng không th


mV
K = (P9.1)
c
ũ
ng ch

có th

có ngh
ĩ
a theo h
ướ
ng c

a v

n t

c còn theo các h
ướ
ng khác thì hoàn
toàn không th

.
Th
ế
n
ă
ng c
ũ


ng nh
ư
v

i
độ
ng n
ă
ng,
đế
n l
ượ
t mình, nó c
ũ
ng
ch

có kh

n
ă
ng sinh công theo h
ướ
ng
đườ
ng s

c c


là vô h
ướ
ng
đượ
c.
V

n
đề


ch

, t

ng c

a các
đạ
i l
ượ
ng vô h
ướ
ng là t

ng
đạ
i s

còn t

u này
đươ
ng nhiên

nh
h
ưở
ng t

i
đị
nh lu

t b

o toàn n
ă
ng l
ượ
ng – m

t
đị
nh lu

t c
ơ
b

n c

ơ

đượ
c mà là có l

ch

có th

là vô h
ướ
ng? Ví
d

nh
ư
nhi

t n
ă
ng ch

ng h

n? V

y rút c

c n
ă

sóng-h

t?
Theo quan
đ
i

m c

a C
Đ
M, n
ă
ng l
ượ
ng c
ũ
ng là
đạ
i l
ượ
ng véc t
ơ
tuy nhiên,
còn phân bi

t n
ă
ng l
ượ

ă
ng

trên hoàn toàn
đượ
c gi

i t

a. Riêng
đố
i v

i
n

i n
ă
ng t

ng, theo
đị
nh ngh
ĩ
a, ch


đạ
i l
ượ

n ch

t véc t
ơ
c

a n
ă
ng l
ượ
ng. Vi

c cho r

ng
độ
ng n
ă
ng tính theo
(P8.1) có nguyên nhân sâu xa t

khái ni

m quãng
đườ
ng là
đạ
i l
ượ
ng véc t

ế
p d

n
đế
n quan ni

m “công c

a l

c d

ch chuy

n v

t
th

trên m

t quãng
đườ
ng” c
ũ
ng là
đạ
i l
ượ

n
ă
ng l
ượ
ng v

y, và
đ
i

u này m

i là h

p l

.
10. Nghịch lý động năng*
Có m

t con t

u chuy

n
độ
ng th

ng
đề

t v

t có kh

i
PH

L

C

280
l
ượ
ng m chuy

n
độ
ng v

i v

n t

c
V
2

so v



a v

t
đ
ó so v

i HQC
quán tính H b

ng:

21
VVV +=
(P10.1)
có ngh
ĩ
a là modul c

a nó b

ng:

2
221
2
1
2
2 VCosVVVV
++=

ng l
ượ
ng, và do v

y, c


độ
ng n
ă
ng v

n
đượ
c coi là
đạ
i l
ượ
ng vô
h
ướ
ng nên có th

vi
ế
t bi

u th

c

2
1
1
mV
K
=
(P10.5)

2
2
2
2
mV
K
=
. (P10.6)
Thay (P10.5) và (P10.6)vào (P10.4), ta
đượ
c:

22
2
2
1
'
2
)(
2
' V
m

ươ
ng
đố
i:

α
CosVVVVV
21
2'22
2
=−=∆
, (P10.9)
PH

L

C

281
và chênh l

ch gi

a 2 giá tr


độ
ng n
ă
ng tính theo 2 cách là:

α
=
π
, t

(P10.2) ta có V = 0, do
đ
ó K = 0; trong khi
đ
ó, theo (P10.7) ta l

i
đượ
c K’ = mV’
2
/2 = mV
0
2
. V

y th

t ra
độ
ng n
ă
ng c

a v


u ph

i xét t

i ngu

n g

c c

a
độ
ng n
ă
ng ch


không th

c

ng m

t cách tùy ti

n – “c

nh râu ông n

c

ng xác
đị
nh theo bi

u th

c (P10.5) ch

ng có ngh
ĩ
a gì c

vì v

n t

c V
1



đ
ây là v

n t

c c

a con t



i
đượ
c xác
đị
nh theo
(P10.1), nên ch

có m

t cách duy nh

t
để
xác
đị
nh
độ
ng n
ă
ng c

a nó trong HQC H
là theo bi

u th

c (P10.3) mà thôi.
11. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng chỉ là “ảo giác”*
Có m

n
đượ
c coi nh
ư
m

t trong nh

ng quy lu

t n

n t

ng
c

a v

t lý h

c. Tuy nhiên,
đố
i v

i c
ơ
h

c Newton, n


n n

i n
ă
ng nh
ư
ng l

i bi
ế
n m

t thành ph

n th
ế
n
ă
ng. K
ế
t qu

là cái
đượ
c
b

o toàn ch
ư

282
Hãy b

t
đầ
u t

c
ơ
n
ă
ng c

a m

t v

t th

trong tr
ườ
ng l

c th
ế
, theo ngôn ng


c


n l

i quy
ướ
c luôn mang d

u (–) vì các v

t th

hút nhau,

độ
ng n
ă
ng l

i luôn (+) nên:

R
mV
W
h
c
α
−=
2
2
. (P11.2)
Các bi

t th

là m

t h

kín thì cái g

i là “c
ơ
n
ă
ng” xác
đị
nh theo (P11.1)
đượ
c xem nh
ư

đạ
i l
ượ
ng ph

i
đượ
c b

o toàn (theo “
đị

ng r
ơ
i t

do. Cái
đượ
c
g

i là “c
ơ
n
ă
ng” theo bi

u th

c (P11.2) v

th

c ch

t ch

là s

chênh l

ch c


th

t thoát trong quá trình chuy

n hóa t

th
ế
n
ă
ng thành
độ
ng n
ă
ng
thì
đươ
ng nhiên hi

u s

này ph

i là h

ng s

. Nh
ư

n
ă
ng (<0) mà ch

d

ng l

i

bi

u th

c (P11.1) thì khái ni

m
“c
ơ
n
ă
ng” còn có th

ch

p nh

n
đượ
c v

t
đạ
i l
ượ
ng, v

th

c
ch

t,
đ
ã quy
đị
nh chi

u cho
đạ
i l
ượ
ng
đ
ó:
độ
ng n
ă
ng và th
ế
n

đạ
i l
ượ
ng vô h
ướ
ng cho dù là ch

có 2 h
ướ
ng c

c
đ
oan: >0 hay <0? – M

t
s

thi
ế
u nh

t quán! Song, m

t khi
đ
ã nói
đế
n h
ướ


n
t

c chuy

n
độ
ng c

a các v

t th

luôn h
ướ
ng v

phía nhau, cùng v

i h
ướ
ng c

a l

c
PH

L

ă
ng c

a v

t th

. Có th

l

y ví d

v

tr
ườ
ng h

p khi 2 v

t th



xa nhau vô h

n,
th
ế


u gì l

– toàn
b

th
ế
n
ă
ng chuy

n hóa thành
độ
ng n
ă
ng – và ch

có v

y thôi. Nh
ư
ng ch

ng l


c
ơ
n

i không chuy

n
độ
ng m

i
đ
úng ch

? Vì không th

nào
l

i có th

chuy

n
độ
ng mà v

i n
ă
ng l
ượ
ng =0
đượ
c! Nh


h

i
h
ơ
n n

a là l

c tr
ườ
ng th
ế
ngày m

t m

nh h
ơ
n – ch

ng l

không ph

i vì th
ế
n
ă

r

ng c
ơ
n
ă
ng =0 thì h

p lý làm sao
đượ
c? S

khác bi

t v

tr

ng thái n
ă
ng l
ượ
ng
r

t rõ r

t: tho

t

t va ch

m nhau –
đ
i

u này l

i không th

ch

i cãi,
(kh

ng long
đ
ã ch

ng tuy

t di

t vì n
ă
ng l
ượ
ng này
đ
ó sao?).


t quá trình chuy

n
độ
ng, h
ơ
n th
ế
n

a, càng

qu


đạ
o bên
trong, “c
ơ
n
ă
ng” càng l

n –
đ
i

u này v



t, n
ế
u n
ă
ng l
ượ
ng <0, các v

t t

t ph

i hút nhau d

n
đế
n chuy

n
độ
ng
v

phía nhau thì m

i ph

i, nh
ư

t th

, l

c tác
độ
ng
t

ng h

p lên nó ph

i =0 – t
ươ
ng
đươ
ng v

i c
ơ
n
ă
ng theo ph
ươ
ng
đ
ó =0.


Trích đoạn Bằng chứng về vật chất tối vàn ăng lượng tối* Một lý thuyết tổng quát nhưng lại dựa trên tiên đề mang tính cục bộ. Nghịch lý hấp dẫn theo lý thuyết hấp dẫn Newton**
Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status