Những định luật vật lý cơ bản của cơ học, cơ học lượng tử và cơ học thiên văn

Tác giả: Huỳnh Công Nhân, ngày 16 tháng 03, năm 2010 Trang 1
NHỮNG ĐỊNH LUẬT VẬT LÝ CƠ BẢN CỦA CƠ HỌC, CƠ HỌC LƯỢNG
TỬ VÀ CƠ HỌC THIÊN VĂN.

(ĐƯỢC XÂY DỰNG TRÊN CƠ SỞ CÁC HIỆU ỨNG CHUYỂN ĐỘNG VÀ CÁC
HIỆU ỨNG TƯƠNG TÁC CỦA CÁC VẬT THỂ VỪA CÓ CHUYỂN ĐỘNG DỜI
CHỔ VỪA CÓ CHUYỂN ĐỘNG QUAY QUANH TÂM CỦA CHÍNH NÓ) 1.
Định luật bảo toàn trạng thái chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính
vật thể) sẵn có của vật thể khi vật thể bị áp đặt chuyển động theo một lộ trình
cong, hay định luật quán tính chuyển động quay tròn của vật thể khi vật thể
có sự thay đổi trạng thái chuyển động dời chỗ theo lộ trình bất kỳ:

Ghi chú: Cụm từ “chuyển động quay quanh tâm” hoặc “quay quanh tâm” là cụm từ có ý
nói đến chuyển động quay của vật thể/hạt với chuyển động quay này quay quanh tâm
của chính vật thể/ hạt, chuyển động này có thể là chuyển động quay tròn quanh một trục
với trục không có sự thay đổi phương hoặc trục có sự thay đổi phương của trục quay một
cách mang tính một cách tuần hoàn, chuyển động quay quanh tâm này còn được sử dụng
cho các vật thể hay hạt có chuyển động quỹ đạo quay quanh trục quay có phương không
đổi hoặc có phương thay đổi một cách tuần hoàn và quỹ đạo quay quanh trục này có
dạng đối xứng hoặc gần đối xứng.

Chú thích cho các phần trước của nghiên cứu: Trong các phần trước của nghiên cứu
đã dùng cụm từ “chuyển động quay tròn” cũng để chỉ chuyển động quay quanh tâm
(tâm của chính vật/hạt, tuy nhiên cụm từ “chuyển động quay tròn” không được chính xác
trong một số trường hợp mà vậ/hạt có chuyển động quay quanh tâm với trục quay thay
đổi phương một cách tuần hoàn, còn cụm từ chuyển động quay tròn sẽ có thể được hiểu

tính chuyển động quay tròn của vật thể, và có thể thay hình dáng bên ngoài của lồng cầu
thủy tinh không màu bằng khối lập thể thủy tinh với lồng cầu bên trong chứa khối cầu
màu, với mục đích để sự chuyển động quay của khối cầu màu bên trong khối lập
phương so với thân khối lập phương dễ nhận ra hơn, và khối cầu màu cần được đánh vài
dấu để dễ nhận biết khi khối cầu màu bên trong có sự chuyển động so với khối lập
phương có lồng cầu chứa khối cầu màu. 2. Định luật tính bảo toàn trạng thái phương và vận tốc góc quay quỹ đạo của
hệ quay và tính không bảo toàn khoảng cách của vật thể/hạt đến tâm hệ quay
với hệ quay chứa vật thể/hạt có chuyển động quỹ đạo kín sẵn có khi hệ này
chịu sự áp đặt chuyển động theo một lộ trình cong với độ cong thay đổi hay
với vận tốc chuyển động dời chỗ thay đổi:

(Hay còn gọi là định luật quán tính trạng thái phương và vận tốc góc chuyển động quỹ
đạo kín của vật thể/hạt quanh tâm của hệ quay, và tính không bảo toàn khoảng cách của
vật thể/hạt trên quỹ đạo của nó đến tâm hệ quay khi hệ quay chịu áp đặt chuyển động
cong với độ cong thay đổi hay với lộ trình chuyển động dời chỗ thay đổi).

Chú thích: Chuyển động quỹ đạo kín của một vật thể/hạt là chuyển động quỹ đạo của
vật thể/hạt đó mà quỹ đạo của nó có dạng chuyển động quỹ đạo quay quanh một tâm
một cách tuần hoàn, có ngĩa là vật thể/hạt có thể quay quanh tâm quỹ đạo của nó theo
dạng tròn, dạng elip đối xứng hay dạng elip bất đối xứng hay các dạng khác mà trong
đó vật thể/hạt chuyển động theo quỹ đạo quanh một trục quay với phương của trục quay
này không thay đổi hoặc phương của trục quay này có sự thay đổi một cách tuần hoàn,
đồng thời chuyển động quỹ đạo của vật thể/hạt không có sự thoát đi ra khỏi quỹ đạo của
nó. Định luật này với phần tính không bảo toàn khoảng cách của hạt có chuyển động quỹ
đạo quanh tâm của hệ quay có ý nghĩa trong việc xét đến vị trí bức xạ thoát ra từ bề
nguyên tử khi nguyên tử bị áp đặt chuyển động cong với độ cong thay đổi hay với vận tốc
chuyển động dời chỗ theo đường cong với độ cong không thay đổ.

khoảng cách của electron đến tâm hạt nhân nguyên tử không được bảo toàn khi nguyên
tử bị áp đặt chuyển động cong với độ cong thay đổi hay có sự thay đổi vận tốc trên lộ trìn
cong với độ cong không thay đổi, trong trường hợp này nếu chỉ xét đến phương quay ưu
thế của hệ và vận tốc góc của hệ thì có thể hình dung electron như một khối cầu màu
nằm trong lồng cầu thủy tinh như trường hợp chú giải của Định luật 1 nêu trên với
chuyển động quỹ đạo của các electron lớp ngoài chuyển động quỹ đạo quét tạo nên dạng
mặt cầu cho khối cầu mguyên tử; còn khi xét đến dạng quỹ đạo tức xét đến khoảng cách
từ electron đến hạt nhân nguyên tử khi nguyên tử chịu sự áp đặt chuyển động dời chỗ với
độ cong thay đổi hay chịu áp đặt chuyển động dời chỗ với vận tốc thay đổi trên đường
cong chuyển động dời chỗ có độ cong không thay đổi thì khoảng cách electron đến hạt
nhân sẽ không được bảo toàn trong quá trình nguyên tử chịu áp đặt chuyển động dời chỗ
này. 3. Định luật về sự thay đổi trạng thái chuyển động quay quanh tâm (tâm của
chính vật thể) của một vật thể khi vật thể chịu áp đặt chuyển động theo lộ
trình có sự thay đổi độ cong hoặc có sự thay đổi vận tốc chuyển động dời chỗ
trên lộ trình cong với độ cong không đổi, với sự thay đổi trạng thái quay
quanh tâm này được nhận biết sự thay đổi vận tốc góc, phương, chiều quay
quanh tâm đối với đường cong chuyển động dời chỗ của vật thể ở mỗi thời
điểm:

(Hay định luật về sự thay đổi trạng thái quay quanh tâm (của chính vật thể) của vật thể
thành phần so với thân vật thể chứa vật thể thành phần khi vật thể chứa vật thể thành
phần chịu áp đặt chuyển động dời chỗ theo lộ trình cong, và vật thể chứa vật thể thành
phần không có chuyển động quay).

Chú giải: Vật thể có chuyển động theo lộ trình cong và không có chuyển động quay
quanh tâm của chính nó là vật thể mà khi nó bi áp đặt chuyển động theo lộ trình cong
thì một đường thẳng được nối bởi hai điểm trên hai biên có vị trí gần nhất và xa nhất đến

chuyển động quay sẵn có của vật thể sẽ thay đổi so đường cong chuyển động dời chỗ của
vật thể”. (Để dễ hình dung, thay vì so với đường cong lộ trình chuyển động dời chỗ của
vật thể tại điểm đang xét thì có thể so với khung hình lập phương mang tính hình dung
với khung lập thể này không có chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính khung lập
phương chứa vật thể), với khung lập phương bằng thủy tinh bên trong có dạng lồng cầu
và lồng cầu này chứa vừa vặn một vật thể có dạng hình cầu và có lớp chất lỏng bôi trơn ở
giữa lồng cầu và vật thể hình cầu để vật thể hình cầu có được chuyển động quay tự do
trong lồng cầu đó, và khung lập phương này luôn luôn co hai mặt song song với mặt
phẳng tạo bởi đường cong chuyển động dời chỗ của vật thể tại điểm xét, hai mặt song
song với tiếp tuyến đường cong chuyển động dời chỗ của vật thể tại điểm xét, và hai mặt
còn lại thì song song với đường nối tâm vật thể và tâm đường cong lộ trình chuyển động
dời chỗ của vật thể tại điểm xét).

Ghi chú cho các phần tiếp sau: Do để tránh bớt sự quá dài bởi việc liệt kê một cách đầy
đủ các trạng thái chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính vật) như chuyển động
quay của khối cầu so với khung lồng hình dung hình lập thể chứa vật hình cầu (với khung
lồng này không có chuyển động quay quanh tâm của chính nó như đã được nêu trong
phần chú giải ở Định luật 1) khi khung chịu áp đặt chuyển động theo lộ trình cong thì sẽ
phát sinh chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính khối cầu) so với khung lập thể, và
chuyển động quay phát sinh thêm này của khối cầu có thể nhận ra nhờ có sự thay đổi vận
tốc góc quay của khối cầu so với một cạnh của khung lập thể, do đó có thể chọn một cạnh
của khung lập thể như cạnh song song với tiếp tuyến đường cong chuyển động dời chỗ
của vật thể, và cũng có thể chọn chính đường cong chuyển động của vật thể tại thời điểm
xét để nhận biết sự thay đổi chuyển động quay của vật thể khi vật thể chịu áp đặt chuyển
động theo lộ trình cong, và các phần bên dưới thay vì dùng khung hình lập thể hình dung
chứa khối cầu thì sẽ dùng cụm từ “đường chỉ phương chiều chuyển động dời chổ” theo
đường cong của vật thể để thay thế khung lập thể nhằm nhận ra sự thay đổi trạng thái
chuyển động quay của vật thể khi vật thể chịu áp đặt chuyển động theo lộ trình cong, vì
đường cong chỉ phương chiều đã hàm ý phương của khung lập thể hình dung trong đó
bao gồm phương của hai mặt phẳng xa và gần tâm lộ trình chuyển động cong của vật thể

thể gia tốc dương thì vật thể này sẽ có chiều quay ngược với chiều quay mà vật thể gia
tốc và ngược lại khi vật thể gia tốc âm thì vật thể này sẽ có chiều quay cùng với chiều
quay mà vật thể gia tốc, điều này giải thích được vì sao một vật thể như chiếc bánh xe khi
tăng vận tốc thì bị cuốn ngược về phía sau và ngược lại khi bánh xe giãm vận tốc thì
bánh xe bị cuốn về phía trước ngay khi lực làm gia tốc bánh xe dương hay âm xuất
phát một cách đối xứng từ trục quay của bánh xe.

“Khi vật thể có khả năng quay tự do và chịu áp đặt chuyển động dời chỗ theo đường
thẳng hình học với vận tốc chuyển động dời chỗ này không đổi hay có sự thay đổi vận
tốc thì trạng thái chuyển động quay tròn của vật thể so với đường chỉ phương chiều
chuyển động dời chỗ của vật thể sẽ không có sự thay đổi”. 5. Định luật về trạng thái chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính vật
thể) phát sinh thêm giữa vật thể và đường chỉ phương chiều chuyển động dời
chỗ của vật thể khi vật thể chịu áp đặt chuyển động dời chỗ với vận tốc
chuyển động dời chỗ không đổi và có chuyển động dời chỗ từ lộ trình theo
đường thẳng sang lộ trình theo đường cong:

(Hay định luật quán tính chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính vật thể) của vật thể
tạo nên trạng thái chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm giữa vật thể với đường chỉ
phương chiều chuyển động dời chỗ của vật thể khi vật thể này chịu áp đặt chuyển động
Những định luật vật lý cơ bản của cơ học, cơ học lượng tử và cơ học thiên văn

Tác giả: Huỳnh Công Nhân, ngày 16 tháng 03, năm 2010 Trang 6
dời chỗ với vận tốc chuyển động dời chỗ không đổi và có chuyển động dời chỗ từ dạng
lộ trình theo đường thẳng chuyển sang dạng lộ trình theo đường cong):

“Khi vật thể có khả năng quay tự do có chuyển động dời chỗ với vận tốc chuyển động dời
chỗ không đổi và có sự thay đổi từ lộ trình chuyển động dời chỗ từ lộ trình theo đường

góc chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm này tăng lên tương ứng với sự tăng độ
cong của lộ trình chuyển động dời chỗ của vật thể. Ngược lại khi vật thể chuyển động dời
chỗ với vận tốc chuyển động dời chỗ không đổi và có sự giãm độ cong của lộ trình
chuyển động dời chỗ, thì sẽ xuất hiện một trạng thái chuyển động quay quanh tâm phát
sinh thêm giữa vật thể và đường chỉ phương chiều chuyển động dời chỗ theo đường cong
của vật thể, với chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm này có mặt phẳng xích đạo
của nó trùng với mặt phẳng tạo bởi lộ trình chuyển động dời chỗ theo đường cong của vật
thể, và chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm này có chiều chuyển động quay
quanh tâm cùng với chiều mà vật thể bị áp đặt chuyển động dời chỗ theo quỹ đạo cong,
và vận tốc chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm này giãm đi tương ứng với sự
tăng độ cong của lộ trình chuyển động dời chỗ của vật thể”. 7. Định luật về trạng thái chuyển động quay quanh tâm phát sinh thêm giữa
vật thể và đường chỉ phương chiều chuyển động dời chỗ của vật thể khi vật
Những định luật vật lý cơ bản của cơ học, cơ học lượng tử và cơ học thiên văn

Tác giả: Huỳnh Công Nhân, ngày 16 tháng 03, năm 2010 Trang 7
thể có chuyển động dời chỗ theo lộ trình cong với độ cong không đổi nhưng có
sự thay đổi vận tốc chuyển động dời chỗ:

(Hay định luật quán tính chuyển động quay tròn của vật thể tạo nên sự thay đổi trạng thái
quay tròn giữa vật thể và đường chỉ phương chiều chuyển động dời chỗ của vật thể khi bị
áp đặt chuyển động dời chỗ có sự thay đổi vận tốc chuyển động dời chỗ nhưng không có
sự thay đổi độ cong của lộ trình chuyển động dời chỗ)

“Khi vật thể có khả năng quay tự do và có chuyển động dời chỗ với lộ trình chuyển động
dời chỗ có độ cong không đổi và có sự tăng vận tốc chuyển động dời chỗ, thì sẽ xuất hiện
một trạng thái chuyển động quay quanh tâm (tâm của chính vật thể) phát sinh thêm giữa
vật thể và đường chỉ phương chiều chuyển động dời chỗ theo đường cong của vật thể, với


“Khi áp đặt một vật thể sẵn có chuyển động quay quanh tâm đều (tâm của chính vật thể)
chuyển động dời chỗ với một vận tốc chuyển động dời chỗ không đổi và có sự tăng độ
cong của lộ trình chuyển động dời chỗ, thì vận tốc chuyển động quay quanh tâm (tâm của
chính vật thể) của vật thể so với đường chỉ phương chiều chuyển động dời chỗ của vật
thể sẽ tăng lên nếu chuyển động quay quanh tâm sẵn có của vật thể có chiều quay quanh
tâm ngược với chiều chuyển động theo lộ trình cong của vật thể, và vận tốc chuyển động