Chủ Nhật, 12 tháng 12, 2021

TT&HĐ V - 45/l

 
Hiệu ứng Doppler

PHẦN V:     THỐNG NHẤT 
"Khoa học là một sức mạnh trí tuệ lớn nhất, nó dốc hết sức vào việc phá vỡ xiềng xích thần bí đang cầm cố chúng ta."
Gorky 
 
"Mỗi một thành tựu lớn của nhà khoa học chính là xuất phát từ những ảo tưởng táo bạo". 
JohnDewey
"Chân lý chỉ có một, nó không nằm trong tôn giáo, mà nằm trong khoa học."
Leonardo da Vinci
 
"Cái khó hiểu nhất chính là hiểu được thế giới" 
Albert Einstein
 "Có hai cách để sống trên đời: một là xem như không có phép lạ nào cả, hai là xem tất cả đều là phép lạ".
Albert Einstein
      
“Chính qua cuộc đấu tranh nhằm thống nhất một cách hợp lý cái đa dạng mà đã đạt được những thành công lớn nhất, dù rằng chính ý đồ đó có thể gây ra những nguy cơ lớn nhất để trở thành con mồi của ảo vọng”.
Albert Einstein


“Người nhìn thấy cái đa dạng mà không thấy cái đồng nhất thì cứ trôi lăn trong cõi chết”.

Upanishad       

CHƯƠNG VI (XXXXV): THỰC CHỨNG

“Tinh thần thời đại cũng có thể là một sự thực khách quan như bất cứ sự thực nào trong khoa học tự nhiên (…).
Do đó, hai quá trình, quá trình khoa học và quá trình nghệ thuật, không phải là rất khác nhau. Cả khoa học và nghệ thuật trong suốt nhiều thế kỷ đã tạo nên ngôn ngữ con người mà nhờ đó chúng ta có thể nói về những phần rất xa xôi của thực tại…”.

"Nếu bạn sinh ra trong nghèo khó, đó không phải là lỗi của bạn. Nhưng nếu bạn chết trong nghèo khó, thì đó là lỗi của bạn…".
"Cơ hội làm điều ác đến một trăm lần một ngày, và cơ hội làm điều thiện chỉ đến một lần trong một năm".
Voltaire

"Thật tuyệt vời là con người đã sử dụng biết bao thời gian để chống lại cái ác. Giá mà họ cũng sử dụng năng lượng đó để yêu thương người khác, cái ác sẽ tự chết vì buồn chán".
Helen Keller


Hành động tốt đem lại quả tốt. Hành động xấu đem lại quả xấu. Đừng kỳ vọng thánh thần, chư thiên, những kẻ khuất mày khuất mặt sẽ bảo vệ bạn. Cũng đừng tin tưởng ngày tốt, ngày xấu. Đó là những điều không thật. Bạn sẽ luôn luôn chờ đợi ngày tốt, giờ tốt, tháng tốt, năm tốt, vị thần này, vị thánh nọ. Tin tưởng vào những điều đó chỉ đem lại đau khổ cho bạn mà thôi. Hãy nhìn vào hành động và lời nói của bạn, nhìn vào nghiệp của bạn. Làm lành bạn sẽ gặt quả vui, làm ác bạn sẽ mang quả khổ.
Good act bring good result, bad actions bring bad result. Don't expect the gods to do thing for you, or the angles and guardian deities to protect you, or the auspicious days to help you. These things aren't true. Don’t believe in them. If you believe in them , you will suffer. You will always be waiting for the right day, the right month, the right year, the angles or the guardian deities. You'll only suffer that way. Look into your own actions and speech, into your own kamma. Doing good, you inherit goodness, doing bad you inherit badness.
Ajahn Chah  


Đọc thêm tại: http://www.tudiendanhngon.vn/tabid/87/strcats/225/sw/n/charmode/true/default.aspx © TuDienDanhNgon.vn

Hành động tốt đem lại quả tốt. Hành động xấu đem lại quả xấu. Đừng kỳ vọng thánh thần, chư thiên, những kẻ khuất mày khuất mặt sẽ bảo vệ bạn. Cũng đừng tin tưởng ngày tốt, ngày xấu. Đó là những điều không thật. Bạn sẽ luôn luôn chờ đợi ngày tốt, giờ tốt, tháng tốt, năm tốt, vị thần này, vị thánh nọ. Tin tưởng vào những điều đó chỉ đem lại đau khổ cho bạn mà thôi. Hãy nhìn vào hành động và lời nói của bạn, nhìn vào nghiệp của bạn. Làm lành bạn sẽ gặt quả vui, làm ác bạn sẽ mang quả khổ.
Good act bring good result, bad actions bring bad result. Don't expect the gods to do thing for you, or the angles and guardian deities to protect you, or the auspicious days to help you. These things aren't true. Don’t believe in them. If you believe in them , you will suffer. You will always be waiting for the right day, the right month, the right year, the angles or the guardian deities. You'll only suffer that way. Look into your own actions and speech, into your own kamma. Doing good, you inherit goodness, doing bad you inherit badness.
Ajahn Chah  


Đọc thêm tại: http://www.tudiendanhngon.vn/tabid/87/strcats/225/sw/n/charmode/true/default.aspx © TuDienDanhNgon.vn
"Thế giới hiện thực có giới hạn; thế giới tưởng tượng là vô hạn".
Jean Jacques Rousseau

“Thế giới phải chìm đắm trong đau khổ không phải vì tội ác của những kẻ xấu, mà là vì sự im lặng của những người tốt.” 
Napoléon




(Tiếp theo)

Có thể thấy tần số là đại lượng đặc trưng cho “tốc độ” vận động, trong đó có vận động nội tại của một sóng sáng và nó bất biến một khi năng lượng toàn phần của sóng sáng bảo toàn. Như vậy, khi một sóng sáng đơn sắc đi vào môi trường chiết quang hơn thì vận tốc truyền của nó giảm đi, đồng thời mức độ vận động nội tại tăng lên. Chúng ta cho rằng mức độ vận động nội tại của một sóng sáng đơn sắc luôn tương ứng với mức độ cản trở của môi trường mà sóng sáng đơn sắc truyền trong đó, nghĩa là có thể biểu diễn:
m(c2 – V2) = mv2
với v là đại lượng (lúc này không biểu diễn vận tốc nữa, mà) biểu diễn mức năng lượng của môi trường.
Giả sử hai sóng đơn sắc đang xét có (số chỉ) khối lượng bằng nhau (m1=m2), vận tốc truyền sáng trong môi trường lăng kính có mức năng lượng v là tương đối bất biến (V1=V2), thì mức vận động nội tại của chúng phải bằng nhau và cùng chung một biểu diễn vừa viết ở trên. Tuy nhiên, vì tần số cho nên sóng đơn sắc có tần số lớn hơn phải có mức vận động nội tại lớn hơn và do đó cũng phải “chịu” một mức cản trở của môi trường lớn hơn, nghĩa là nếu có:
m1(c2-V2) < m2 (c2-V2)
Thì từ đó có thể suy ra (số chỉ) m2 phải lớn hơn m1.
Vậy: đối với các sóng đơn sắc, xét trong cùng một môi trường, sóng có bước sóng ngắn hơn, và do đó có tần số cao hơn, thì có năng lượng toàn phần lớn hơn và phải chịu sức cản môi trường nhiều hơn. Để thỏa mãn điều đó thì khi hai sóng đơn sắc đang xét đi vào môi trường lăng kính, sóng có tần số phải bị khúc xạ nhiều hơn (có góc khúc xạ nhỏ hơn) sóng có tần số . Hay nói một cách tổng quát: chiết xuất của một môi trường tỷ lệ thuận với năng lượng toàn phần (cũng có nghĩa là tỷ lệ nghịch với bước sóng) của các sóng đơn sắc, khi c và V được cho là vận tốc truyền cực đại bất biến của ánh sáng trong môi trường chân không và môi trường chiết quang hơn.
Kết luận “tỷ lệ thuận (hay tỷ lệ nghịch)” một cách “chắc nịch” nêu trên đã không phù hợp với kết quả tính toán trong thực nghiệm vật lý.
Không phù hợp là điều dễ hiểu vì chính kết luận đó cũng đã nêu ra. Nếu gọi chiết xuất của môi trường lăng kính so với chân không, đối với sóng đơn sắc có bước sóng là n1 và đối với sóng đơn sắc có bước sóng là n2, thì:
n2 > n1
Muốn thế thì phải có: V2 < V1 hay v2 < v1, và thậm chí là:
Với C1, C2 là hai vận tốc truyền của hai sóng đơn sắc trong chân không. Hai giá trị này xấp xỉ c và không thể lớn hơn c.
Từ đó, có lẽ phải thêm một kết luận là: mỗi sóng đơn sắc truyền trong môi trường đều được đặc trưng bởi một giá trị vận tốc cực đại (không lớn hơn c) và phải coi sóng đơn sắc là một thực thể vật lý có tính tồn tại tương đối độc lập.
(Thật ra, sự biến thiên ngược chiều của chiết xuất theo bước sóng chỉ đúng đối với các chất trong suốt không màu. Thực nghiệm vật lý cho biết: bất cứ chất nào có tính hấp thu lọc lựa mạnh ở vùng bước sóng nào thì đều gây nên hiện tượng tán sắc dị thường ở vùng bước sóng đó, nghĩa là một số sóng có bước sóng dài lại bị khúc xạ nhiều hơn một số sóng có bước sóng ngắn hơn. Các chất trong suốt như thủy tinh, chẳng qua là mọi dải hấp thụ lựa lọc của chúng nằm trong vùng hồng ngoại và tử ngoại nên không thấy được trên ảnh quang phổ.
Có thể từ tính chất vận động nội tại của môi trường để qui ra một tần số đặc trưng cho nó rồi xét mối quan hệ giữa tần số đó với tần số của các sóng đơn sắc để giải thích hiện tượng tán sắc dị thường được không? Chúng ta không trả lời được nhưng tin rằng có khả năng đó.)
***
Như đã biết, Đềcác là người gợi mở ra ý tưởng làm hình thành nên nguyên lý tác dụng gần. Trên cơ sở đó mà trong vật lý học xuất hiện quan niệm Vũ Trụ lấp đầy một chất gọi là ête. Huygens thừa nhận sự tồn tại của ête và đề xướng ra thuyết sóng ánh sáng của mình. Dù không thể hình dung được tương tác hấp dẫn giữa các thiên thể lại truyền qua được những khoảng cách khổng lồ trong không gian hoàn toàn trống rỗng thì Niutơn cũng không thừa nhận sự “có mặt” của ête vì ông cho rằng như thế sẽ làm cản trở chuyển động của các thiên thể.
Sau Niutơn, khi thuyết sóng ánh sáng đã được đông đảo các nhà vật lý thừa nhận thì niềm tin về sự tồn tại của ête nhanh chóng chiếm địa vị thống trị trong vật lý học, dù chưa có bất cứ bằng chứng thuyết phục nào về nó cả. Điều đó làm xuất hiện trào lưu nghiên cứu nhằm phát hiện ête và xác định bản chất của nó. Dựa vào các hiện tượng đã biết và kết quả của những thí nghiệm mới, các nhà vật lý đua nhau suy đoán và đưa ra những giả thuyết về ête. Có một hiện tượng lạ lùng thú vị là có những giả thuyết gán cho ête những tính chất hết sức kỳ dị, khó lòng hình dung, ấy vậy mà dựa vào đó vẫn giải thích mĩ mãn một số hiện tượng nào đó. Tuy nhiên không có một giả thuyết nào lại không có khiếm khuyết không thể khắc phục được.
Niềm tin và cuộc đi tìm bằng chứng hiển nhiên về sự tồn tại của ête kéo dài đến hàng thế kỷ. Mãi đến đầu thế kỷ XX, khi thuyết tương đối hẹp của Anhxtanh ra đời (năm 1905) và được thừa nhận thì niềm tin ấy mới giảm xuống và rời khỏi vũ đài tranh luận khoa học. (Thế mà chúng ta lại đi dựng cái “thây ma” ête dậy, thổi KG vào cho nó sống động, thay tên nó bằng cái tên cực kỳ thông dụng, ai cũng biết và cũng không biết là gì: “không gian”, thì có liều mạng không nhỉ?).
Lúc đầu, theo Huygens thì ête như là một chất lưu, tương tự như nước hay chất khí thông thường. Khi hiện tượng phân cực ánh sáng được khám phá và tính ngang của sóng sáng được thừa nhận thì các nhà vật lý cũng từ bỏ giả thuyết đơn giản của Huygens và cố gắng xây dựng một mẫu ête với tham vọng dựa vào đó có thể giải thích được mọi hiện tượng quang học. Frênen là người đầu tiên phác họa ra mẫu gọi là “ête cơ học”. Ông nêu giả thuyết rằng, ête có tính chất của một chất rắn đàn hồi vì chỉ có chất rắn mới truyền được chấn động ngang, và kết luận ête có môđun nén (nghĩa là có suất trượt) vô cùng lớn. Ý kiến này được nhiều nhà vật lý đương thời ủng hộ. Dù vậy, thật khó mà giải quyết một chướng ngại rất lớn mà nó vấp phải: ête có sức kháng nén lớn như vậy, tại sao không gây sức cản nào đối với chuyển động của các thiên thể? Không còn cách nào khác, Xtốc phải đi đến lời giải thích cho rằng ête tương tự như một chất dẻo, không cản trở những chuyển động chậm, nhưng lại có tính chất của chất rắn đối với những biến động có vận tốc dao động lớn.
Với giả thuyết ête đàn hồi, Frênen đã giải thích được một cách phù hợp với thực nghiệm các hiện tượng phản xạ, khúc xạ và phân cực ánh sáng trong một số biểu hiện của chúng.
Theo một hướng khác, Côsi nêu giả thuyết rằng ête có môđun nén âm, do đó mà không truyền được sóng dọc. Dù là kỳ quặc, khó tin thì giả thuyết này cũng dẫn tới nhiều kết quả định lượng đúng.
Mac Kalakh đưa ra một mẫu ête đàn hồi còn kỳ quặc hơn nữa: ête chỉ có độ kháng đối với chuyển động quay và hoàn toàn không có độ kháng đối với các biến dạng khác. Ấy vậy và giả thuyết này cũng đưa tới nhiều kết quả đúng! Sự quá lạ thường như thế nêu giả thuyết này lúc ra đời ít người chú ý tới chỉ sau khi thuyết điện từ của Mắcxoen xuất hiện, người ta mới chú ý tới nó, vì hệ phương trình cơ bản của nó rất giống với hệ phương trình Mắcxoen.
Christiaan Huygens

Christiaan Huygens
Sinh 14 tháng 4, 1629
Den Haag, Hà Lan
Mất 8 tháng 7, 1695 (66 tuổi)
Den Haag, Hà Lan
Nơi cư trú  Hà Lan,  Pháp
Ngành Vật lý và Toán học
Nổi tiếng vì Đồng hồ quả lắc Nguyên lý Huygens-Fresnel
Augustin-Jean Fresnel

Sinh 10 tháng 5 năm 1788
Broglie, Eure, Pháp
Mất 14 tháng 7, 1827 (39 tuổi)
Ville-d'Avray, Pháp
Ngành
  • Vật lý
  • Kỹ thuật
Nổi tiếng vì Quang học sóng
Giải thưởng Huy chương Rumford năm
Augustin Louis Cauchy

Augustin Louis Cauchy
Sinh 21 tháng 8, 1789
Paris, Pháp
Mất 23 tháng 5, 1857 (67 tuổi)
Sceaux, Pháp
Nơi cư trú Flag of France.svg Pháp
Tôn giáo Công giáo Rôma
Ngành Calculus
Complex analysis
Nổi tiếng vì Tích phân Cauchy
James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell (1831–1879)
Sinh 13 tháng 6, 1831
Edinburgh, Scotland
Mất 5 tháng 11, 1879 (48 tuổi)
Cambridge, Anh
Quốc tịch Anh
Tôn giáo Ki-tô
Ngành Toán học và Vật lý học
 
Giải thưởng Giải Smith (1854)
Giải Adams (1857)
Huy chương Rumford (1860)
Giải Keith (1869–71)
Chữ ký
Tất cả các giả thuyết “ête cơ học” trên đây đều không thành công trong việc xây dựng môn “quang học tinh thể” và không giải thích được hiện tượng tán sắc vì vận tốc truyền của chấn động trong môi trường đàn hồi không phụ thuộc vào tần số dao động mà chỉ phụ thuộc vào tỷ trọng và môđun đàn hồi của môi trường.
Sau khi Farađây khám phá ra hiện tượng từ quang, thuyết ête đàn hồi không còn được ủng hộ và phát triển nữa. Sự ra đời của thuyết điện từ Mắcxoen đã giúp các nhà vật lý giải thích được một cách có hệ thống và tự nhiên các hiện tượng về điện và từ cũng như nhiều hiện tượng quang học mà không cần đến bất cứ giả định nào về ête đàn hồi. Thế nhưng, vì cũng không thể hình dung được tương tác điện từ và sóng sáng lại có thể xảy ra trong trường tuyệt đối trống rỗng nên Mắcxoen vẫn quan niệm rằng phải có một môi trường vật chất nào đó và cần phải làm sáng tỏ nó. Từ quan niệm đó mà xuất hiện giả thuyết về sự tồn tại môi trường “ête điện từ”. Dù phần nào đó còn khiên cưỡng thì tính ưu việt hơn hẳn của ête điện từ so với ête đàn hồi là không cần phải có bất cứ tính chất dị thường kỳ quặc nào vẫn đảm bảo được tính đúng đắn của các phương trình Mắcxoen khi chuyển từ hệ qui chiếu quán tính này sang hệ qui chiếu quán tính khác. Như thế, ête điện từ là một thứ gì đó rất tế nhị, không có khối lượng và môi trường ête điện từ là đồng nhất với không gian tuyệt đối.
Nói thêm, về sự ảnh hưởng của chuyển động các vật thể đến môi trường ête, các nhà vật lý cũng đã từng có những ý kiến khác nhau. Chẳng hạn, mặc dù coi ête là đứng yên, nhưng do xét đến sự khác nhau về biểu hiện của ête trong chân không và trong các vật, Frênen đã cố chứng thực rằng, khi các vật chuyển động, do “sự đông đặc của ête” trong các vật, ête như bị kéo theo một phần. Còn Hecxơ, theo quan niệm ête điện từ, đã cho rằng ête hoàn toàn bị kéo theo. Tuy nhiên về sau, do giả thuyết này không phù hợp với một loạt các sự kiện nên ông đã từ bỏ, không xét đến các hiện tượng quang học. Ngược lại với ý kiến ête bị kéo theo một phần, Lorenxơ khi xây dựng thuyết điện tử cổ điển của mình, đã đưa ra giả thuyết rằng, ête hoàn toàn đứng yên trong không gian tuyệt đối, tuy nhiên, vì chuyển động của vật chất là chuyển động của các hạt tích điện tương tác với nhau trong ête đứng yên cho nên các hiện tượng quang học xảy ra trong môi trường ấy tựa như làm ête bị kéo theo một phần với hệ số phù hợp giả thuyết mà Frênen đã nêu ra. Cuối cùng, khi khám phá ra hiệu ứng Đốplơ trong quang học, nhiều nhà vật lý đi đến kết luận ête điện từ phải có vai trò trong hiện tượng đó như không khí của sóng âm thanh. Nếu thế các vật chuyển động trong môi trường ête điện từ phải tạo ra “gió ête” và nhiệm vụ của vật lý học lúc này là phải tạo ra các thực nghiệm quang học có khả năng phát hiện ra nó. Chính yêu cầu đó đã dẫn đến cuộc thực hành thí nghiệm nổi tiếng của Maikenxơn và Moócly làm chao đảo các nhà vật lý, và cùng với cái gọi là “tai biến tử ngoại”, đã mở đầu cho cuộc cách mạng “long trời lở đất” về nhận thức Tự Nhiên Tồn Tại trong vật lý học.
Heinrich Rudolf Hertz

Sinh 22 tháng 2, 1857
Hamburg
Mất 1 tháng 1, 1894 (36 tuổi)
Bonn, Đức
Nơi cư trú Đức
Ngành Vật lý học
Điện tử
Nổi tiếng vì Bức xạ điện từ Hiệu ứng quang điện
Chữ ký
Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz
Sinh 18 tháng 7, 1853
Arnhem, Hà Lan
Mất 4 tháng 2, 1928 (74 tuổi)
Haarlem, Hà Lan
Nơi cư trú Flag of the Netherlands.svgHà Lan
Ngành Vật lý học
Alma mater Đại học Leiden
Giải thưởng Nobel prize medal.svgGiải Nobel Vật lý (1902)
Christian Andreas Doppler

Sinh 29 tháng 11, 1803
Salzburg, Áo
Mất 17 tháng 3, 1853 (49 tuổi)
Venezia, Ý
Nổi tiếng vì Hiệu ứng Doppler

Lịch sử đi tìm hiểu thực tại khách quan của loài người là vô cùng bi tráng. Quá trình phát triển vật lý học là một bộ phận nổi bật, có tính tiêu biểu của cái lịch sử ấy. Chúng ta đã từng kể nhiều chuyện và bàn luận nhiều điều về vật lý học và ở đây, chúng ta sẽ kể thêm vài chuyện có liên quan đến vấn đề ête để qua đó, một lần nữa, cố gắng nêu ra những chứng thực cho các biểu thức của mình.
Năm 1728, trong khi khảo sát thị sai của các sao, nhà thiên văn Brêđli (Bradly) đã phát hiện ra hiện tượng mà ông gọi là “tinh sai”. Tinh sai là hiện tượng muốn quan sát thấy được một ngôi sao bất động trên vòm trời thì không phải là hướng trục kính thiên văn vào đúng ngôi sao đó mà phải hướng lệch đi một góc nhỏ theo hướng chuyển động của Trái Đất trong Vũ Trụ.
James Bradley

Bức họa chân dung James Bradley của Thomas Hudson
Sinh Tháng 3 năm 1693
Sherborne, gần Cheltenham, Gloucestershire, Vương quốc Anh
Mất 13 tháng 7 năm 1762
Nhà Skiveralls, Chalford, Gloucestershire, Vương quốc Anh
Ngành Thiên văn học
Giải thưởng Huy chương Copley năm



Thị sai của một ngôi sao là góc “nhìn” từ ngôi sao ấy đến đường kính của quĩ đạo Trái Đất. Giả sử rằng quĩ đạo Trái Đất là một đường tròn C có tâm là Mặt Trời T, còn ngôi sao S ở đúng trên trục của C (xem minh họa ở hình 7/a). Gọi Đ1, Đ2 là hai vị trí trên C, đối nhau qua tâm T. Góc  được định nghĩa là thị sai của sao S.
Hình 7: Hiện tượng thị sai và tinh sai trong thiên văn.
Muốn đo góc thị sai của , người ta hướng kính thiên văn vào sao S, sau đó vào T để xác định góc . Đúng nửa năm sau, lại đo góc . Từ đó tính ra . Thực tế, góc có giá trị rất nhỏ, dưới một giây góc. Sao thuộc chòm sao Nhân Mã, nằm gần Trái Đất hơn cả, có thị sai chỉ chừng 0,75".
Do có thị sai nên vị trí của S trên bầu trời tựa như thay đổi tuần hoàn trong một năm. Liên tục trong cả năm, S vẽ thành một đường tròn.
Tuy nhiên Brêđli nhận thấy rằng mọi sao đều vẽ thành những hình elíp mà trục lớn của chúng có cùng một giá trị qui ra góc là  (lớn hơn nhiều so với thị sai của những ngôi sao nằm gần Trái Đất nhất). Brêđli gọi hiện tượng ấy là tinh sai và cho rằng nguyên nhân của nó là chuyển động của Trái Đất và vận tốc hữu hạn của ánh sáng.
Theo quan điểm thuyết hạt của Niutơn, hiện tượng được giải thích như sau:
Giả sử F là tiêu điểm của vật kính thiên văn O và S là vị trí thực của ngôi sao trên vòm trời (xem minh họa trên hình 7/b). Nếu Trái Đất cố định trong không gian thì khi hướng kính thiên văn về S, ảnh của S phải nằm đúng F. Nhưng Trái Đất chuyển động trong không gian với vận tốc v, do đó trong khoảng thời gian t ánh sáng đi từ O đến F với quãng đường OF=c.t thì mặt phẳng tiêu của O dịch chuyển được một quãng F1F=v.t và tia sáng đến F1. Từ đó mà có:
Nửa năm sau, vận tốc Trái Đất đổi chiều và tia sáng từ S sẽ đến điểm F2.
Chúng ta cho rằng cách giải thích ở trên là sai lầm nên biểu thức được thiết lập trên cơ sở duy lý từ đó cũng sai lầm nốt. Thực nghiệm không hề cho thấy ánh sáng đi theo hướng OF mà chỉ cho thấy “rành rành” nó đi theo hướng OF1. Nếu suy luận rằng trong thời gian t ánh sáng đi được đoạn OF thì đồng thời nó (hay một tia sáng khác) cũng đi được đoạn OF1. Vậy phải có hai giá trị vận tốc ánh sáng và vì phụ thuộc vào độ lớn của v nên vận tốc ánh sáng không hữu hạn và bất biến.
Nếu chúng ta đứng ở O để quan sát thí nghiệm và cho rằng O đứng yên thì cũng phải cho rằng tia sáng được phát ra tại một điểm O’ chuyển động với vận tốc -v, tại thời điểm O’ trùng với O, và hướng của tia sáng là OF (vuông góc với v). Theo biểu thức và vì  nên sẽ có:
Gọi t là thời gian tính theo đơn vị thời gian của chúng ta, và đem chia hai vế của biểu diễn trên cho nó:
Rõ ràng  là vận tốc ánh sáng ảo vì chúng ta không hề đo được nó mà chỉ suy ra nó một cách chủ quan, và  mới chính là vận tốc thực của ánh sáng đối với quan sát ở O. Vậy:
Và:
Như vậy:
Biết:
Và bỏ qua thành phần căn hai vì quá nhỏ thì vận tốc ánh sáng được tính ra là:
Eri, nhà vật lý tin vào thuyết sóng về ánh sáng đã làm một cuộc thí nghiệm khác để giải thích hiện tượng theo quan niệm ấy, đồng thời qua đó mà tìm hiểu về ête (xem mô tả ở hình 8).
Hình 8: Thí nghiệm của Eri.
Theo Eri, giả sử ống kính thiên T đặt vuông góc với phương chuyển động của Trái Đất và phương OS hướng về sao S trùng với quang trục của T, (xem hình 8/a). Những mặt sóng ánh sáng phát ra từ S là những mặt phẳng song song với nhau và vuông góc với OS. Nếu ête bị kéo theo hoàn toàn thì vị trí các mặt sóng bên trong ống T không thay đổi và tia sáng sẽ đến đúng điểm F, tựa hồ như Trái Đất không chuyển động và như vậy là không có tinh sai. Nếu ête hoàn toàn đứng yên thì các mặt sóng trong ống T coi như lùi dần với vận tốc -v so với ống T. Muốn cho tia sáng đến được điểm F, phải nghiêng ống T đi một góc và từ đó mà cũng dẫn đến công thức tính góc tinh sai tương tự như trường hợp trên (dạng mà chúng ta cho là sai lầm do ngộ nhận).
Vậy hiện tượng tinh sai dường như chỉ thị về sự đứng yên hoàn toàn của ête.
Nếu đổ đầy nước vào ống T, do ánh sáng truyền trong nước với vận tốc nhỏ hơn trong chân không và được xác định bằng biểu thức (với n là chiết xuất), nên nó truyền đến một điểm F1’ nào đó mà có góc . Nếu thời gian ống T đi được quãng FF1 (trường hợp ống không có nước) là t thì thời gian đi được quãng FF1’ của nó là t'>t. Như vậy,  được xác định là:
Với giả định ête hoàn toàn đứng yên thì muốn cho tia sáng lại rọi đúng điểm F, phải nghiêng ống kính T đi một góc  sao cho:
Nghĩa là
Việc phải nghiêng ống kính T đi một góc lớn hơn góc là do tia sáng còn bị khúc xạ khi đi vào nước. Do các góc , ,  đều nhỏ nên có thể viết:
Suy ra:
Thế nhưng trong thí nghiệm của Eri, .
Để giải quyết mâu thuẫn, phải đi đến kết luận ête không đứng yên hoàn toàn mà bị kéo theo một phần, với vận tốc:
v'=x.v
với
n là chiết xuất
Theo quan niệm của mình thì chúng ta giải quyết mâu thuẫn đó như thế nào?
(còn tiếp)
-----------------------------------------------------------------------



vào lúc
Nhãn:

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét

Đăng ký: Đăng Nhận xét (Atom)