Con đường mới của vật lý - phụ lục

Con đường mới của vật lý

PHỤ LỤC 267 PHỤ LỤC Các tượng coi bất cập hay nghịch lý Những mục có dấu (*) đề xuất tác giả; mục có dấu (**) nghịch lý vật lý thời nghịch lý theo quan điểm tác giả Lưỡng tính sóng – hạt Chuyển động theo qn tính* Xơ nước Newton Sóng điện từ - dao động ether hay chân không* Nghịch lý “hiệu ứng muỗi”* Động lực học ảo giác* Chân không chứa lượng* Quãng đường đại lượng vô hướng hay véc tơ?* Năng lượng đại lượng vô hướng hay véc tơ?* 10 Nghịch lý động năng* 11 Định luật bảo tồn chuyển hóa lượng “ảo giác”* 12 Cấu trúc electron 13 Điện tích phân số quark 14 Mức lượng nguyên tử* 15 Hạt mang tương tác vừa hút vừa đẩy* 16 Con mèo Schrodinger 17 Hạt “biết” trước khả dịch chuyển 18 Vận tốc ánh sáng số 19 Nghịch lý anh em sinh đôi 20 Công thức E = mc2 chưa chứng minh* PHỤ LỤC 268 21 Hiệu ứng Dopler dọc* 22 Vật chất, không gian thời gian có điểm bắt đầu 23 Quay mà lại khơng hiểu quay! 24 Giới hạn toán học* 25 Giới hạn thực nghiệm* 26 Sự tồn tự thân tính chất* 27 Bằng chứng vật chất tối lượng tối* 28 Một lý thuyết tổng quát lại dựa tiên đề cục bộ* 29 Nghịch lý hấp dẫn theo lý thuyết hấp dẫn Newton** 30 Nghịch lý Olbers (1823) – bầu trời sáng đêm** 31 Con lắc Foucault ** Lưỡng tính sóng – hạt Khái niệm sóng liên quan tới tính khơng định xứ dao động “mơi trường”; khái niệm hạt liên quan tới tính định xứ chuyển động theo quỹ đạo xác định vật thể – hai tính chất vốn hai dạng đối tượng vật lý khác – hạt đơn lẻ môi trường (một tập hợp nhiều hạt có liên hệ với nhau) hai tượng khác không đối tượng nên khơng thể nói mặt đối lập tượng – không áp dụng quy luật “đấu tranh thống mặt đối lập” Chính đối tượng khơng thể có đồng thời tính chất loại trừ – thực chất “râu ông cắm cằm bà kia” Hạt mà “nhìn thấy” được; “sóng” gắn với hạt khái niệm “lưỡng tính sóng – hạt” – khơng thể nhìn thấy chí khơng thể hình dung Trong thí nghiệm “khe Young”, có phận phát (hạt “sóng” – photon, electron ), có chắn với khe hẹp PHỤ LỤC 269 chắn đặt sau chắn hết! Khoảng khơng gian phận phát với chắn chắn với chắn “cái gì” – khơng biết! Mọi cố gắng để “biết” dẫn đến biến gọi “tính chất sóng” – dường photon hay electron “biết trước” có khe hay khe mà cịn “nhận biết” có “theo dõi” tức khắc “ra định sóng hạt”!!! Theo CĐM, chuyển động hạt khơng thể lệch hướng góc tùy ý mà theo lượng tử góc hữu hạn xác định, đó, sau tương tác với trường lực khe hẹp, hạt bay qua khe rơi vào khu vực xác định mà ta cho “vân giao thoa” – dấu hiệu “sóng vật chất” (xem mục 3.5.4c) Chuyển động theo qn tính* Nếu khơng có lực tác động tổng hợp lực tác động lên vật thể khơng đứng n hay chuyển động thẳng mãi Đây nguyên lý quán tính Galileo hay định luật Newton Chuyển động vệ tinh quanh Trái đất, hành tinh quanh Mặt trời v.v (thậm chí kể chuyển động electron quanh hạt nhân nguyên tử) tình trạng “tổng hợp lực tác động” khơng – lực hấp dẫn lực tĩnh điện cân với lực ly tâm, thật trớ trêu lại quỹ đạo trịn khơng “thẳng đều” Ý kiến cho “lực ly tâm” lực “ảo” giống lực quán tính vậy, mà chuyển động thẳng mặc định nên chuyển động tròn lực hấp dẫn gây ra; lực hấp dẫn khơng vật phải chuyển động thẳng Trước tiên, phải khẳng định tồn vật mà lại không bị lực tác động vật thể khác: Trái đất, Mặt trời, Nhân Thiên hà, thiên hà khác mà có mặt tất chúng thực PHỤ LỤC 270 “mặc định” vắng mặt chúng! Nếu vậy, chuyển động thẳng (theo nghĩa hình học Euclid) khơng thể “mặc định”, mà khơng phải “mặc định” có nghĩa phải có nguyên nhân! Quả vậy! Trong trường hấp dẫn Trái đất, để vật chuyển động thẳng ln ln cần có lực tác động để thắng lực hấp dẫn Trái đất; chuyển động tròn vệ tinh quỹ đạo khơng cần lực tác động thêm (lưu ý lực hấp dẫn coi “mặc định”, mà có muốn khơng “coi mặc định” chẳng nào!!!) Vấn đề đâu vậy? Chẳng lẽ nguyên lý quán tính nghịch lý sao? Theo CĐM, chuyển động theo qn tính khơng phải chuyển động thẳng theo nghĩa không gian Euclid mà “thẳng đều” không gian vật chất – trường lực Nếu trường lực hướng tâm thực tế hầu hết thiên thể nguyên tử khơng gian vật chất tương ứng với khơng gian cầu, đó, chuyển động “thẳng đều” đây, chuyển động theo quỹ đạo “trịn” có tâm trùng với tâm trường lực Hơn nữa, coi “mặc định” “trường lực thế” “dạng chuyển động” vậy, tùy thuộc vào dạng trường lực mà có dạng chuyển động tương ứng ngược lại Nếu trường lực hướng tâm chuyển động “trịn” khơng gian vật chất không tiêu tốn lượng nên chuyển động này, tổng hợp lực tác động lên vật thể không (xem mục 1.1.2) Xô nước Newton Theo định luật quán tính Newton, xô nước quay xẩy tượng mặt nước võng xuống cịn nước xơ dồn ép bên thành xơ nước, người ta nói xuất lực ly tâm thế, tượng xẩy dù có xơ nước đơn độc Vũ trụ - chuyển động phi quán PHỤ LỤC 271 tính tuyệt đối Tuy nhiên, phân tích tỷ mỉ biến thiên vận tốc khẳng gia tốc hướng tâm a=V2/R mà khơng tìm gia tốc ly tâm, theo tính lực ly tâm nhờ định luật Newton Tương tự vậy, phình xích đạo Trái đất Trái đất tự quay quanh kết lực ly tâm Trong thí nghiệm dùng sợi dây quay viên đá theo đường vòng tròn chuyển động quay vệ tinh nhân tạo xung quanh Trái đất, người ta phân tích từ biến thiên vận tốc chuyển động gia tốc hướng tâm mà chứng minh gia tốc ly tâm, đó, lực ly tâm giống lực qn tính, “lực ảo”! Nhưng từ nguyên nhân “ảo” lẽ lại sinh kết thực? Lời giải thật đơn giản Vấn đề HQC quan niệm chuyển động coi mặc định: đứng yên, thẳng hay rơi tự do? Nếu coi chuyển động thẳng mặc định xơ quay, nước xơ có xu hướng chuyển động thẳng nên tự “ép” vào thành xơ gây nên tượng vậy, theo HQC gắn với xơ xuất lực qn tính, cịn HQC Trái đất, có lực hướng tâm Hơn nữa, giả thiết có xô nước đơn độc “trong Vũ trụ”, theo CĐM, không cịn khái niệm khơng gian ngoại vi vậy, khái niệm trường lực biến Khi đó, xét từ HQC xơ nước chẳng cịn tượng “quay” mặt nước xô phẳng bình thường Tuy nhiên, vấn đề người ta cố “giả sử cách quay xơ nước độc Vũ trụ ấy” để chứng minh chuyển động phi quán tính tuyệt đối mặt nước xô võng xuống Song, chẳng qua “cố đấm ăn xơi” mà thơi tìm cách “quay” xơ nước, giả thiết “xô nước độc nhất” không cịn tơn trọng – phải có lực từ tác động lên xơ nước, nhờ lực tác động mà nước xô dồn thành xơ chuyển động phi quán tính Điều giống việc quay quỹ đạo vệ PHỤ LỤC 272 tinh hay hành tinh, nguyên nhân gây nên quay khơng phải lực hướng tâm mà tác động lực khác cân với lực hướng tâm Sóng điện từ - dao động ether hay chân không* Theo thuyết trường điện từ Maxwell, sóng điện từ cần lan truyền môi trường Xét phương diện tốn học, nghiệm phương trình Maxwell hàm biến thiên không gian hệ trục toạ độ Đề X,Y,Z được, mặt vật lý, chấp nhận “sóng điện từ” thật buộc phải có mơi trường cho “lan truyền”- dẫn đến “khủng hoảng ether” ether lại cần đến tính chất huyễn mà khơng chấp nhận Loại bỏ ether, người ta đưa khái niệm “trường điện từ” – sóng điện từ dao động trường điện từ Nhưng khái niệm “vận tốc ánh sáng chân không” tồn tại, tức chân không tồn Vấn đề cịn – chân khơng – khơng gian trống rỗng – sóng điện từ dao động chân khơng? Để né tránh tình trạng khó chịu này, người ta đưa vào khái niệm “trường điện từ” đóng vai trị mơi trường truyền sóng thay cho ether chân khơng Nhưng vấn đề cịn – sóng điện từ vốn sóng ngang mà sóng ngang có tồn chất rắn, chẳng hóa trường điện từ “rắn” hay sao? Chắc người phản đối có “bằng chứng thực nghiệm” việc lan truyền “sóng điện từ” với việc phát minh radio Nhưng xem xét kỹ, thật có “bằng chứng”gì chứ? - máy gọi “phát”, máy gọi “thu”, dòng điện điện áp biến thiên hai máy và…hết! Cái mà máy “phát” “thu” về, hay tồn khoảng hai máy “thu” “phát” có “thấy tận mắt” không? Không cả! Tuy nhiên, điều đáng ghi nhận mà giác quan cảm thụ hạn chế Vì vậy, việc phải phải sử dụng tới trí óc tưởng tượng PHỤ LỤC 273 nhờ tới thiết bị kỹ thuật điều tất yếu Song mà xuất nghịch lý, hay bất cập, cần phải tư lại, không, hiểu sai chất giới Theo CĐM, chẳng có sóng điện từ mà có hạt photon bay trường lực (với vận tốc c = 300.000 km/s trường hấp dẫn với vận tốc nhỏ nhiều trường tĩnh điện hạt nhân), vậy, chẳng cần tới mơi trường truyền sóng hết (xem mục 3.4.3) Nghịch lý “hiệu ứng muỗi”* “Động Trái đất có vỗ cánh muỗi” – nội dung nghịch lý “hiệu ứng muỗi” Về thực chất, theo lý thuyết hành (cả học Newton lẫn Einstein), quy luật vật lý HQC quán tính mà động hệ quy luật Đứng Trái đất, có thê tính động muỗi (có khối lượng MM) bay với vận tốc V: KM = M MV (P5.1) Tuy nhiên, theo quan điểm muỗi, Trái đất lại có động bằng: KĐ = M ĐV (P5.2) với MĐ khối lượng Trái đất Bây giả sử muỗi vỗ cánh mạnh tăng tốc độ lên thành V’, thay đổi động Trái đất bằng: M Đ ∆V ∆K Đ = , muỗi bằng: (P5.3) PHỤ LỤC 274 ∆K M = M M ∆V , (P5.4) ∆V2 = V’2 – V2 Giả sử MM = 2x10-6kg; ∆V2 =1(m/s)2 gia tăng động muỗi 10-6J – điều xem hợp lý với vỗ cánh muỗi, gia tăng động Trái đất lại 3x1024J – lượng khổng lồ lấy đâu từ “mấy vỗ cánh muỗi”? Theo CĐM, động xét từ góc độ khả tương tác vật thể cần tính qua khối lượng qn tính chung muỗi trường hấp dẫn Trái đất - khối lượng quán tính Trái đất trường lực muỗi bằng: m= MMMD ≈ M M = x10 − kg MM + MD vậy, gia tăng động Trái đất vỗ cánh muỗi 10-6J, hồn tồn phù hợp với tính tốn ta đứng Trái đất (xem khối lượng quán tính mục 2.1.4) Cịn động xét từ góc độ kết tương tác vật thể, việc “con muỗi vỗ cánh” để tăng vận tốc từ V1 lên V2 hoàn toàn khác với việc tác động thẳng lên Trái đất làm cho tăng vận tốc lên tương tự (ví dụ lắp động tên lửa đẩy Trái đất), đó, cần lượng khổng lồ! Nguyên nhân sâu xa chỗ biến đổi Galileo (theo nguyên lý tương đối Galileo) biến đổi Lorenz (theo nguyên lý tương đối Einstein) tác động lên đại lượng động học quãng đường (x, y,z), thời gian (t) vận tốc V(t) không liên quan tới đại lượng động lực học a(t), khối lượng quán tính m lực tác động F, thành áp dụng định luật Newton để giải toán động lực học phá vỡ điều kiện ban đầu HQC quán tính vật thể xem xét – xuất lực tác động lên vật HQC đặt khơng cịn PHỤ LỤC 275 HQC qn tính Và mâu thuẫn khơng thể gỡ bỏ học cổ điển (cả Newton, Einstein), nội dung nghịch lý “động lực học” xem xét mục Động lực học ảo giác* Khái niệm “Hệ quy chiếu qn tính” tự chứa đầy nghịch lý, không kể tới việc không tồn thực tế HQC tương tự Bản thân học nghiên cứu thực chất trình động học xẩy HQC qn tính, cịn xuất lực tác động tức chuyển động vật thể có gia tốc định luật động lực học khơng cịn nữa, mà thân khái niệm “định luật động lực học” trở nên vơ nghĩa Nói cách khác, khái niệm “định luật động lực học” “ảo giác” mục đích để mơ tả diễn biến trình động lực yếu tố “động lực” vừa xuất tính hợp lý định luật biến biến điều kiện HQC qn tính Chính vậy, cố kiết sử dụng định luật Newton điều kiện dẫn đến kết luận sai lệch chất tượng, nghịch lý “hiệu ứng muỗi” ví dụ Một thí dụ khác việc chứng minh công thức E = mc2 xuất phát từ định luật Newton vật thể xem xét mà nằm ngồi phạm vi TTH Như nay, thật trớ trêu! - động lực học ảo giác mà chưa nghiên cứu thật Chân không chứa lượng* Chân không đầu vốn hiểu đồng nghĩa với không gian trống rỗng, không “chứa” vật chất, độc lập với vật chất Thuyết tương đối rộng “gắn” không gian với thời gian vật chất, kết được: hấp dẫn = khơng-thời PHỤ LỤC 276 gian cong Chân khơng lại có “vai diễn” mới: lực hấp dẫn “Chân không lượng tử” – không gian trống rỗng học lượng tử chứa đầy “năng lượng” – cặp hạt-phản hạt “ảo” xuất biến “náo nhiệt” “sôi động”, số chúng trở thành hạt-phản hạt thực thụ, v.v Khái niệm lượng cơng thức E = mc2 Einstein gắn cho ý nghĩa “sự chuyển hóa khối lượng thành lượng” mà khối lượng vốn ông coi thước đo lượng vật chất chứa vật thể (Hawking thừa nhận quan điểm này) Năng lượng trở thành substance tương đương với vật chất, biến thành vật chất ngược lại, vất chất biến thành lượng Lý thuyết “Big bang” hệ quan điểm Tuy nhiên, lượng công thức E = mc2 Einstein đồng với “bức xạ” – dạng lượng điện từ, hay gọi photon – tham gia vào q trình thuận nghịch Trong đó, “năng lượng” để gây Big Bang lại dạng hoàn toàn khác – dạng “năng lượng” để sinh “vật chất” vào thời điểm đó, để từ đến khơng cịn thấy xuất trở lại nữa??? Theo CĐM, trước hết chẳng có “chân khơng” cả, sau chẳng có lượng tồn độc lập với vật chất (xem mục 1.2.3) mà trái lại, đặc tính dạng tồn khác vật chất mà thơi Chính việc đồng photon hay xạ nhiệt theo lý thuyết nhiệt động học (công thức Planck) với lượng nguyên nhân gây nên nhầm lẫn tai hại CĐM photon hay xạ nhiệt loại thực thể vật lý có cấu trúc thân chúng có hữu hạn lượng định Công thức W = mc2 + 2U không hàm ý chuyển hóa qua lại vật chất lượng cả, mà nói lên thực thể vật lý có qn tính trường lực U hàm chứa lượng W xác định theo cơng thức ... “chứa” vật chất, độc lập với vật chất Thuyết tương đối rộng “gắn” không gian với thời gian vật chất, kết được: hấp dẫn = không-thời PHỤ LỤC 276 gian cong Chân khơng lại có “vai diễn” mới: lực... qua lại vật chất lượng cả, mà nói lên thực thể vật lý có qn tính trường lực U hàm chứa lượng W xác định theo cơng thức PHỤ LỤC 277 Qng đường đại lượng vô hướng hay véc tơ?* Trong vật lý, người... chứng vật chất tối lượng tối* 28 Một lý thuyết tổng quát lại dựa tiên đề cục bộ* 29 Nghịch lý hấp dẫn theo lý thuyết hấp dẫn Newton** 30 Nghịch lý Olbers (1823) – bầu trời sáng đêm** 31 Con lắc