thuyết tương đối hẹp của eistein
2.1 Sự ra đời của thuyết tương đối hẹp Eistein
Vật lí học vào thời kỳ trước khi thuyết tương đối ra đời đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Đặc biệt là cơ học Newton và thuyết điện từ Maxwell. Cùng với những thành tựu đã đạt được thì vật lí cũng gặp phải những mâu thuân trong các lí thuyết khi tiến hành giải thích hiện tượng tinh sai, thí nghiệm Fizeau, thí nghiệm Michelson-Moriley. Để giải quyết mâu thuẫn trên phải cần tới sự ra đời một thuyết vật lí mới
Cơ học Newton khẳng định rằng, khi nói tới đứng yên hay chuyển động bao giờ cũng phải gắn với một vật nào đó, gọi là vật quy chiếu hay là hệ quy chiếu. Chẳng hạn nếu lấy ôtô chuyển động làm hệ quy chiếu thì hành khách trong xe ở trạng thái đứng yên, nhưng nếu lấy bến xe làm hệ quy chiếu thì người hành khách đó lại đang trong trạng thái chuyển động.
Từ kết quả này suy ra chuyển động của vật bao giờ cũng được mô tả trong hệ quy chiếu xác định. Đối với cá hệ quy chiếu khác nhau thì chuyển đọng sẽ diễn ra khác nhau. Ví dụ một hành khách ngồi yên trên một xe đang chuyển động đều trên một đường thẳng thì đối với một người đứng yên trên quỹ đạo chuyển động của hành khách đó là một đường thẳng, trên đó hành khách chuyển động khơng có gia tốc. Nhưng cũng chiếc xe đó đối với một
người đang đi trên một đoạn đường vịng thì quỹ đạo của khách lúc này là một đường cong, và chuyển động của hành khách lúc này có gia tốc. Bây giờ nếu xét chuyển động của hành khách đối với người thứ ba đang đi xe đạp, xe đạp chuyển động thẳng đều so với người đang đứng yên trên đường, khi đó chuyển động của hành khách trên ôtô là chuyển động theo quỹ đạo thẳng và khơng có gia tốc
Theo ngơn ngữ của cơ học thì ở đây ta đã xét chuyển động của một vật đối với ba hệ quy chiếu khác nhau. Đối với hệ quy chiếu thứ nhất và thứ ba thì chuyển động của vật vẫn là chuyển động thẳng đều, nghĩa là quy luật chuyển động của vật trong hai hệ quy chiếu đó là như nhau. Hai hệ quy chiếu này được gọi là hệ quy chiếu quán tính. Các hệ quy chiếu quán tính chuyển động thẳng đều với nhau. Quy luật chuyển động của vật như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính .
Từ sự nghiên cứu, khảo sát chuyển động chuyển động của vật trong các hệ quy chiếu quán tính, Gallilê đã đưa ra giả thuyết gọi là nguyên lí Galilê mà ta đã xét ở chương I.
Đến giữa thế kỷ XIX thuyết trường điện từ của Maxwell ra đời đã tiên đoán rằng trường điện từ cũng lan truyền trong khơng gian duới dạng sóng, gọi là sóng điện từ. Tiên đốn này được Hetz chứng minh bằng thực nghiệm dẫn đến sự thắng lợi hồn tồn của lý thuyết sóng điện từ.
Dựa vào lý thuyết của mình Maxwell đã tính ra vận tốc truyền sóng điện từ, nó có giá trị bằng giá trị của vận tốc ánh sáng thu được bằng thực nghiệm. Từ đó Maxwell đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng cũng là sóng điện từ.
Lý thuyết điện từ khơng phải là lý thuyết cơ học, nó vượt ngồi phạm vi cơ học. Nhưng vào thời kì bấy giờ những quan điểm cơ học Newton cịn đang giữ địa vị độc tơn. Vì vậy người ta đã cố giải thích lý thuyết Maxwell
và những lý thuyết khác theo quan điểm cơ học. Điều đó đã dẫn đến sự xuất hiện mơi trường mới (thuật ngữ mới) đó là ête ánh sáng (mơi trường đàn hồi để truyền ánh sáng) và ête từ (môi trường đàn hồi để truyền sóng điện từ).
Và khi coi ánh sáng là sóng điện từ thì ête ánh sáng và ête từ được coi là đồng nhất và gọi là ête vũ trụ.
Theo tính tốn thì ête vũ trụ có những tính chất khó hiểu ví dụ như mơi trường đó phải là mơi trường trong suốt, thấm vào mọi vật nhưng lại có khối lượng rất lớn.
Sau đây ta đi tìm hiểu các tính chất của ête vũ trụ để xem mơi trường đó có thật sự tồn tại hay không? Ta tiến hành nghiên cứu các thí nghiệm sau: