Thuyết tương đối có tác dụng gì?

Albert Einstein là một nhà khoa học phỹ đạn, thuyết tương đối của ông cũng vận Thuyết tương đối giúp các nhà khoa học nghiên cứu về không gian, hồ đen, các thế nào xa xôi hay sự giãn nở của vũ trụ Nó cũng xuất hiện trong phim Viễn tưởng, trong đó nhân vật chính rung hành không gian rồi trở về nhà khi người thân đã già đi vài chục tuổi Thuyết tương đối rất khó hiểu, nhưng nó là nền móng xây dựng nền phật lý hiện đại Nhưng chờ đã, tại sao một lý thuyết dùng để nghiên cứu những thứ xa xôi ngoài trái đất lại được coi trọng đến thế? Khoa học nên tập trung vào những thứ thiết thực hơn mới đúng Thật ra thuyết tương đối vẫn đang liên tục phục vụ chúng ta mỗi ngày, ngay trên bề mặt trái đất Thuyết tương đối được mở đầu với thuyết tương đối hẹp, nó dựa trên hai quan điểm cơ bản Thứ nhất, các định luật vật lý là tương đồng trong mọi hệ quy trường quan tính Lấy ví dụ trong một đoàn tàu đang di chuyển với tốc độ ánh sáng Bạn ném một viên gạch thì nó vẫn làm vỡ đầu người ngồi đằng trước rồi rơi vỡ như bình thường Thứ hai, tốc độ ánh sáng trong chân không là như nhau đối với mọi người quan sát Hay quay lại với đoàn tàu, nó vẫn đang chạy với tốc độ ánh sáng Bạn quay đầu lại và bật đèn pin Dĩ nhiên là đối với bạn, tia sáng trong đèn phát ra với tốc độ ánh sáng Nhưng đối với một người đứng bên đường thì sao? Nhìn tia sáng được bắn ngược ra từ một đoàn tàu cũng đang chạy với tốc độ ánh sáng Phải chăng anh này sẽ thấy nó đứng im? Không, đối với anh ta thì tia sáng vẫn di chuyển với tốc độ ánh sáng Nghe có vẻ khá kỳ cục Hai quan điểm của thuyết tương đối hẹp dẫn tới hàng đống hệ quả Trong đó nổi bật nhất là sự giãn nở thời gian cùng với phương trình nổi tiếng nhất lịch sử E bằng M nhân C bình phương Phần tiếp theo của thuyết tương đối là thuyết tương đối rộng Đình luật và vật hấp dẫn nói rằng mọi vật luôn hút nhau bởi lực hấp dẫn Nhưng Einstein nói rằng không có lực nào như vậy mà bản chất là mỗi thực thể làm cong không gian và thời gian xung quanh nó Thực thể càng nặng thì càng muốn không thời gian cong hơn khiến các vật thể xung quanh bị những con dốc hút xuống Giống với thuyết tương đối hẹp, thuyết tương đối rộng cũng có hàng đống hệ quả Vậy những lý thuyết dài dòng trên đã phục vụ cuộc sống của chúng ta như thế nào? Sau đây là một vài tác dụng của thuyết tương đối Số một, GPS Không cần phải nói thêm về độ quan trọng của hệ thống định vị toàn cầu Nó giúp các ứng dụng bản đồ hoạt động giúp các phi công điều hướng các chuyến bay an toàn giúp chúng ta tìm lại điện thoại bị mất, v.v. Và nếu không có thuyết tương đối, GPS sẽ hoạt động sai bét GPS sử dụng hệ thống vệ tinh để xác định vị trí Các vệ tinh bay rất nhanh với tốc độ 11.000 km một giờ Sự giãn nở thời gian trong thuyết tương đối không phải chuyện biện Thời gian trên vệ tinh thực sự trôi chậm hơn dưới mặt đất Con số cụ thể là 38 micro giây một ngày Nghe thì có vẻ không đáng kể nhưng nếu không điều chỉnh lại đồng hồ trên vệ tinh cho khớp với mặt đất thì cứ sau một ngày hệ thống GPS có thể tính khoảng cách lệch thêm 10 km Lúc này các tài xế xe ôm công nghệ sẽ nhận điểm nón khách sai tới hàng cây số Những người mù đường sẽ hoàn toàn lạc lối giữa các góc phố Một cơn đam mộng thực sự Hãy cảm ơn Einstein vì đã không để điều đó xảy ra Các tivi đời cũ hoạt động bằng cách bắn ra các hạt electron rồi dùng nam châm lái chúng bay đập vào một tấm màn đặc biệt từ đó tạo ra hình ảnh Các hạt này bay nhanh dần và đạt khoảng 30% tốc độ ánh sáng Nhờ thuyết tương đối, các nhà sản xuất biết rằng các hạt không bay thẳng mà bay hơi cong vì càng gấn tốc độ ánh sáng thì trúng càng nặng Họ cần tính chỉnh lại nam châm để đích đến của các hạt trở nên chính xác nếu không hình ảnh sẽ bị nhòe Đương nhiên thuyết tương đối không còn liên quan gì đến tivi màn hình phẳng ngày nay Tuy nhiên, nếu tivi thùng chỉ toàn phát ra những hề ảnh nhòe và bị người tiêu dùng hắt hủi Không biết liệu các nhà sản xuất còn có động lực để tiếp tục sản xuất và cải tiến tivi tới mức như ngày nay hay không Đối với ung thư, xạ trị là một trong những cách điều trị phổ biến Máy ra tốc sẽ thực hiện công việc này Gần giống như tivi thùng nhưng ở mức phức tạp hơn Máy tăng tốc hạt electron và bắn vào mục tư kim loại Vụ pha chạm tạo ra tiên phóng xạ Tiên này sẽ văng vào tế bào ung thư và tiêu diệt chúng Hiểu đơn giản thì đây là cú đánh PA ngắm vào tế bào ung thư Tuy nhiên, chúng ta không thể ngắm bắn theo cách thông thường Vì các pin pin lan tiệm cận tốc độ ảnh sáng Chúng thay đổi khối lượng và động lượng tạo ra những tương tác lạ lùng Cần phải áp dụng các hệ quả từ thuyết tương đối để điều chỉnh lại năng lượng đồ vào Cũng như các bộ phận điều hướng Nếu không hệ quả của máy sẽ giảm đáng kể Tệ hơn là máy sẽ gây hại cho bệnh nhân vì bắn trượt quá nhiều Số 4, bom hạt nhân Đây sẽ luôn là ứng dụng nổi tiếng nhất của thuyết tương đối Phương trình nổi tiếng nhất lịch sử E bằng M nhân C bình phương Đã tạo ra thứ vũ khí kinh khủng nhất lịch sử Nhưng thật ra, phương trình không trực tiếp làm điều đó Người ta không dùng nó để cộng trừ nhân chia ra công thức làm một quả bom Hay sản xuất ra bất cứ thứ gì khác Đây thậm chí không phải một phép tính đúng Ngụ ý của phương trình này mới là điều người ta quan tâm E bằng M nhân C bình phương Năng lượng bằng khối lượng nhân lên nhiều lần Thế thì sao? Dưới con mắt những người bình thường, nó chả có gì đặc biệt Như khi các nhà khoa học nhìn vào phương trình này lần đầu tiên Não họ nhảy số Hãy nhìn một quả táo bình thường trên bàn Nó nặng 2 lạ Tức là nó sở hữu 0,2 x 3 x 10 mu 16 đơn vị năng lượng Trời đất ơi, hàng đống năng lượng đã bị ra bên trong vật chất bình thường mà bấy lâu nay không ai biết Chúng ta cần tìm cách khai thác nó để giúp ích cho nhân loại Họ bắt đầu thử nghiệm Thử nghiệm Và thử nghiệm Cuối cùng điều gì phải đến cũng đến Họ tìm ra cách giải phóng nguồn năng lượng kinh khủng đó qua phản ứng phân hạch Và thế là bom hạt nhân ra đời Thuyết tương đối vẫn còn góp mặt trong rất nhiều ứng dụng nữa Như ký nghiệm vi điện tử Chiếu xạ thực phẩm Linh kiện bán dẫn Y học hạt nhân Nói chung là thuyết tương đối đóng vai trò quan trọng khi cần xử lý những đối tượng quá nhanh hay quá nhỏ Mắt thường không thể cảm nhận những thứ này Mà cố gắng hiểu những diễn xảy dài hoàng cũng chả có gì vui Đó là lý do mà huyết mọi người không hiểu về thuyết tương đối Nhưng không hiểu cũng không sao Quan trọng là chúng ta vẫn đang tận hưởng lợi ích nó đem lại mỗi ngày