LỜI NÓI ĐẦU Thế kỷ XX đã qua đi trong “sóng gió” của khoa học và công nghệ nhưng sự khủng hoảng sâu sắc về nền tảng tư tưởng của vật lý học nói riêng và khoa học tự nhiên nói chung khiến chúng ta không thể không suy ngẫm và trăn trở: vật chất liệu có đúng là được sinh ra từ Big Bang? Và không gian, thời gian cũng được sinh ra từ đó? Liệu có tồn tại một Đấng sáng thế điều khiển mọi quá trình ngay từ giây phút đó với mục đích để loài người xuất hiện? Và rồi những hiện tượng “tâm linh” như việc đi tìm mộ của Đỗ Bá Hiệp, Nguyễn Văn Liên, Phan thị Bích Hằng... liệu có nói lên rằng ý thức có thể thực sự tồn tại bên ngoài vật chất? Bước sang thế kỷ XXI, những dư âm của “một thời đã qua” vẫn đè nặng lên tâm tư của những người làm khoa học một cách thật sự nghiêm túc. Vào năm 1988, khi một lần nữa tôi có dịp quay lại nghiên cứu một cách bài bản về môn “triết học MácLênin”, vì phải trả thi tối thiểu trong chương trình nghiên cứu sinh tại trường Đại học Bách khoa Kiev, Ucrainna (Liên xô cũ), tôi đã lựa chọn đề tài luận văn triết học với tựa đề “Phân tích các phạm trù cơ bản của triết học” (tất nhiên là bằng tiếng Nga) mà sau này đã làm cơ sở cho tư duy của tôi. Nhờ trang bị được một phương pháp luận duy vật biện chứng triệt để, tôi bắt đầu chuyển cách nghiên cứu vật lý theo một hướng khác: “đặt lại toàn bộ nền móng tư tưởng cho vật lý” với phương châm: “trả lại vật lý cho vật lý” vì vật lý hiện đại đã bị “siêu hình hóa” và “toán học hóa” tới mức có thể nói “không còn là vật lý nữa” Vậy là sau hơn 35 năm “đơn thương độc mã” trên con đường đi tìm một lý thuyết thống nhất cho vật lý học, cuối cùng tôi cũng đã đạt được những kết quả phù hợp với hầu hết các hiệu ứng và thực nghiệm hiện có trong vật lý, và có lẽ như người đời thường nói “may hơn khôn” Còn, nói như Newton có lẽ đúng hơn chăng: “vì tôi đứng trên vai những người khổng lồ”. Vâng Những ngườiCON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 4 khổng lồ đó là K. Marx, F. Anggel, I. Newton, A. Einstein, ... Lý thuyết của các ông là xuất phát điểm cho những nghiên cứu và cũng là điều kiện tiên quyết cho mọi thành công của tôi – thành thật kính cẩn nghiêng mình trước những thiên tài của mọi thời đại Đây là tác phẩm đầu tiên của tác giả sau hơn 35 năm nghiên cứu mà trước đó chưa được đăng tải bất cứ một công trình nào. Một phần vì tiếng Anh của tôi chỉ tàm tạm để đọc các tài liệu khoa học, không thể chuyển tải được những nội dung mà tôi đã thực hiện, trong khi ở trong nước không có lấy một tạp chí vật lý bằng tiếng Việt nào; một phần khác là tự xét thấy các vấn đề được nêu ra và giải quyết chưa thật trọn vẹn trong một bối cảnh chung thì rất khó thuyết phục khi hầu như toàn bộ “giới vật lý chính thống” đều đang say xưa với “Mô hình chuẩn”, với “siêu đối xứng”... mà nếu so sánh với nó, thì trong con mắt của họ, những gì tôi đang làm chẳng khác gì “đồ chơi con trẻ” Mặc dù vậy, cũng có lúc tôi đã thử cố gắng kết giao với những nhà vật lý có tên tuổi trong nước, nhưng đều bị chối từ, vì có lẽ không một ai tin vào một “nhà vật lý nghiệp dư” với một hướng đi “lạ kiểu” mà dường như quá “tầm thường”, vì ở đây, hầu như chỉ có các khái niệm “lành mạnh”, trong khi lẽ ra phải “siêu hình” và hơn thế nữa – phải thật “điên rồ” Vả lại, gần đây ở nước ta, xuất hiện quá nhiều những nhân vật “hoang tưởng” cũng có xuất xứ na ná như vậy, tự tuyên bố rằng đã “lật đổ được Newton và Einstein” và rằng lý thuyết của họ mới thật sự là đúng đắn và thậm chí là “cách mạng” Nhưng cái cảnh “trăm voi không được bát nước xáo” này cũng gây nên tình trạng dị ứng nặng nề của giới vật lý đối với những “công trình” có tiêu chí tương tự mà công trình này của tôi cũng không phải là ngoại lệ Tuy nhiên, viết cuốn sách này, tác giả hy vọng trình bầy được một cách hệ thống các kiến thức mới trong một trật tự lôgíc khả dĩ nhất có thể trong phạm viCON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 5 khả năng của tác giả, và có lẽ cũng chỉ như vậy mới hy vọng làm cho mọi người có thể hiểu được mình và đặt niềm tin vào hướng đi mới này để cùng nhập cuộc, rồi biết đâu đấy, có ai đó sẵn lòng nhiệt tình giúp dịch ra tiếng Anh để có thể lấy ý kiến đánh giá của cộng đồng khoa học quốc tế. Tác giả chân thành cảm ơn các anh em, bạn hữu đã cổ vũ, động viên về mặt tinh thần và giúp đỡ về vật chất để công trình này ra mắt được độc giả. Do trình độ còn hạn chế và chưa có nhiều kinh nghiệm, trong khi vấn đề bao quát lại quá rộng, nên những gì đã ghi nhận được trong cuốn sách này xin chỉ được xem như một bước mở đầu mới, và vì vậy để hoàn thiện, rất cần tới sự nỗ lực của cộng đồng các nhà vật lý. Ngoài ra, việc trình bầy chắc chắn không thể tránh khỏi còn nhiều sai sót nên tác giả mong được bạn đọc xa gần đóng góp ý kiến phê bình, sửa chữa theo địa chỉ Email: huytoan971vnn.vn. Tác giả sẽ vô cùng vinh hạnh đón nhận và biết ơn.CON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 315 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................... CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG...................................... KHÁI QUÁT.................................................................................. Chương I. CƠ SỞ CỦA VẬT LÝ HỌC......................................................... 1.1. Các phạm trù cơ bản ..................................................................... 1. Vật chất .......................................................................................... 2. Không gian...................................................................................... 3.Vận động.......................................................................................... 4. Nhận xét.......................................................................................... 1.2. Các quy luật vận động cơ bản........................................................ 1. Quy luật đấu tranh và thống nhất giữa các mặt đối lập............... 2. Quy luật lượng đổichất đổi............................................................ 1.3. Các khái niệm cơ bản của vật lý học.............................................. 1. Vật thể, trường và hạt cơ bản.......................................................... 2. Chuyển động cơ học và hệ quy chiếu............................................. 3. Đại lượng vô hướng và đại lượng véc tơ ....................................... 4. Tương tác và năng lượng .............................................................. 5. Lực, lực trường thế và hiện tượng quán tính................................. 6. Tác động, tác dụng và nguyên lý tác động tối thiểu....................... 7. Xung lực, động lượng, tâm quán tính và khối tâm........................ 1.4. Các định luật cơ bản của động lực học.......................................... 3 6 8 18 18 18 19 24 28 29 29 30 30 30 35 42 49 62 69 73 78CON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 316 1. Định luật quán tính tổng quát......................................................... 2. Định luật gia tốc............................................................................. 3. Định luật tác động – phản tác động............................................... 1.5. Nhận xét........................................................................................... Chương II. TƯƠNG TÁC HẤP DẪN............................................................ 2.1. Định luật vạn vật hấp dẫn và khối lượng quán tính trong trường hấp dẫn................................. 1. Định luật vạn vật hấp dẫn.............................................................. 2. Khối lượng quán tính chung.......................................................... 3. Khối lượng quán tính riêng và quan hệ của nó với khối lượng quán tính chung............................................................................................... 4. Khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn............................... 5. Kết quả tác động của trường lực thế............................................. 6. Kết quả tác động của lực va chạm................................................. 2.2. Các trạng thái năng lượng của “hệ hai vật”................................. 1. Chuyển động rơi tự do.................................................................... 2. Chuyển động theo quán tính.......................................................... 3. Chuyển động cong trong trường lực thế....................................... 4. Chuyển động quay và tự quay ....................................................... 2.3. Trạng thái năng lượng của “hệ hai vật” trong trường lực thế của thực thể vật lý thứ 3................................................................................. 1. Khi khối lượng hấp dẫn của thực thể vật lý thứ 3 lớn hơn nhiều so với khối lượng hấp dẫn của 2 thực thể vật lý đang xét............................. 2. Khi khối lượng hấp dẫn của thực thể vật lý thứ 3 nhỏ hơn nhiều 78 80 85 86 88 88 88 89 91 92 99 101 109 110 122 137 139 141 142CON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 317 so với khối lượng hấp dẫn của 2 thực thể vật lý đang xét ............................ Nhận xét sự khác biệt giữa 3 cơ học về phương diện trạng thái năng lượng ...................................................................................................... Chương III. TƯƠNG TÁC ĐIỆN .................................................................. 3.1. Tương tác điện tĩnh......................................................................... 1. Định luật Coulomb đối với chất điểm tích điện............................. 2. Định luật Coulomb đối với các vật thể tích điện........................... 3.2. Tương tác điện động........................................................................ 1. Sự phát sinh từ trường của điện tích chuyển động....................... 2. Cơ sở hình thành trường điện động.............................................. 3.3. Sự thống nhất về hình thức luận giữa tương tác điện và hấp dẫn.............................................................. 3.4. Lý thuyết về dipol DR các hạt sơ cấp hình thành từ DR............. 1. Trạng thái năng lượng của DR.................................................. 2. Trạng thái trung hòa về điện của DR........................................ 3. Những hạt sơ cấp được hình thành từ DR................................ 3.5. Lý thuyết về dipolQ và photon ..................................................... 1. Trạng thái năng lượng............................................................ 2. Tần số quay của DQ................................................................ 3. Sự hình thành photon............................................................. 4. Tương tác của photon với các vật thể .................................... 5. Trạng thái cân bằng nhiệt động học của Vũ trụ.................... Chương 4. TƯƠNG TÁC HỖN HỢP ĐIỆNHẤP DẪN VÀ 145 147 153 153 153 157 160 160 162 170 175 176 184 187 190 190 193 195 209 221CON ĐƯỜNG MỚI CỦA VẬT LÝ HỌC 318 NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN ĐỌNG ................................................................... 4.1. Trường lực thế hỗn hợp điện hấp dẫn......................................... 4.2. Giả thuyết về nguyên tử hydrrozen ............................................ 4.3. Giả thuyết về tương tác hạt nhân................................................. 1. Sự hình thành multipol............................................................... 2. Bảng sắp xếp thứ tự các hạt sơ cấp ........................................... 3. Sự hình thành tương tác mạnh và yếu ...................................... 4.4. Những vấn đề còn tồn đọng.......................................................... 1. Trường hấp dẫn của những vật thể chuyển động nhanh ......... 2. Tính mặc định của chuyển động theo quán tính........................ 3. Hình học bất đồng nhất .............................................................. 4. Mô hình các nguyên tử với chỉ số nguyên tử lớn ...................... 5. Tương tác mạnh và cấu trúc của các hạt sơ cấp ....................... 6. Các hiệu ứng tương đối tính ....................................................... 7. Các hiệu ứng thiên văn học......................................................... LIỆT KÊ NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ Ý TƯỞNG KHÁC BIỆT ............... LỜI KẾT......................................................................................................... PHỤ LỤC ....................................................................................................... TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. BẢNG CHỈ DẪN ........................................................................................... 225 225 229 237 237 238 241 245 245 249 249 250 251 251 252 255 258 267 310 313