Ánh sáng di chuyển như nào? Tại sao nó lại luôn chuyển động?
Vật lý làm em đau não gần đây, nó có quá nhiều vấn đề và giờ đây em đang tự hỏi ánh sáng chuyển động như nào và vì sao. Thím nào giải thích giúp em được không
_____________________
Link Reddit: https://redd.it/l0q82z
_____________________
u/Portarossa (1 point – x1 platinum – x1 gold – x4 silvers)
Cái này hơi khó để giải thích ở ELI5 đây. Với tất cả những gì xảy ra khi ánh sáng di chuyển thì chuyện này sẽ rất phức tạp đấy nhé.
Ánh sáng luôn chuyển động bởi vì mọi vật luôn có xu hướng chuyển động. Vận tốc mặc định của vũ trụ này là vận tốc ánh sáng aka C. Mọi vật sẽ di chuyển với vận tốc C miễn là không có yếu tố nào làm giảm vận tốc của chúng. Nhưng khoan đã, nếu như vậy thì sao cả thím và tôi không di chuyển với vận tốc đấy? Đấy là do chúng ta tương tác với những thứ khác xung quanh nữa. Nếu một hạt có tương tác với một thứ gọi là trường Higgs, nó sẽ có có khối lượng. Khối lượng là sẽ cho hạt một số đặc điểm khá hay ho như có thể chạm vào được nhưng nó cũng làm cho hạt tốn năng lượng để di chuyển. Hợp lý đúng không, giống như khi thím mất nhiều sức hơn khi đẩy một cái xe tải so với khi đẩy cái xe đạp vậy. Vật nặng hơn sẽ cần nhiều năng lượng hơn để chuyển động. Nếu thím có khối lượng thì nó đồng nghĩa với việc thím sẽ cần một nguồn năng lượng vô hạn để có thể di chuyển với vận tốc ánh sáng và điều này là bất khả thi. Thứ duy nhất có thể làm được điều này là những thứ vốn đã chuyển động với vận tốc C và không tương tác với trường Higgs. Hạt photon là một hạt không khối lượng. Nó không có tương tác với trường Higgs, ít nhất là trong chân không, vậy nên không có yếu tố nào làm giảm vận tốc của nó cả. Nó chỉ đơn giảm chuyển động với vận tốc mặc định mà thôi.
>u/bhariLund (1 point)
Ồ vậy là tất cả mọi thứ di chuyển chậm hơn ánh sáng đều có khối lượng hả
>>u/Portarossa (1 point)
Theo như tôi biết thì nó đúng ở điều kiện chân không. Những vật không có khối lượng và không tương tác với vật khác thì luôn di chuyển ở vận tốc C. (Nếu tôi sai các thím nói nhé, tôi không phải nhà vật lý gì đâu mà chỉ là một thằng nerd thôi nhưng theo những gì tôi tìm được thì tôi nói đúng rồi á)
>>>u/AwayDepartment (1 point)
Vậy nó có nghĩa là để một vật đạt vận tốc ánh sáng thì vật đó phải không có khối lượng? Đây là lí do con người chưa thể đạt được vận tốc này phải không?
>>>>u/Portarossa (1 point)
Đúng thế.
Cũng có thể nói là chưa thể nhưng thím đừng hi vọng nhé
>>>>>u/electricfoxyboy (1 point)
Chuẩn bị đau não nè. Bởi vì ánh sáng chuyển động với vận tốc ánh sáng nên nó không trải nghiệm thời gian. Chiếu theo góc nhìn của một photon thì nó chỉ đơn giản dịch chuyển từ điểm này sang điểm khác tức thì thôi
>>>>>>u/JonesTheBond (1 point)
Em không biết mình có hiểu sai hay không nhưng “năm ánh sáng” chỉ là trên góc nhìn của vật quan sát có khối lượng thôi đúng không các thím?
Edit: Em biết “năm ánh sáng” là đơn vị đo quãng đường, em đang muốn nói đến khoảng thời gian mà ánh sáng du hành để đi được một năm ánh sáng ấy.
>>u/Farmer771122 (1 point)
Chuẩn bị giữ lấy não nhé. Nó không thực sự chính xác nhưng nó có thể coi là đúng trừ khi thím làm chuyên sâu trong ngành. Vạn vật trong vũ trụ, kể cả thím đang chuyển động với vận tốc ánh sáng. Nhưng thời gian là một trục toạ độ, giống như chiều cao, chiều rộng hay chiều sâu vậy. Ngay lúc này thím đang đứng yên trong không gian nhưng lại đang chuyển động trên trục thời gian. Do đó tốc độ thời gian trôi qua đối với thím và những thím khác là như nhau. Các hạt photon cũng giống như vậy nhưng thay vì chuyển động trên trục thời gian, chúng lại chuyển động trong không gian. Hạt photon không trải nghiệm thời gian. Do đó từ góc nhìn của chúng thì toàn bộ thời gian trôi qua cũng chỉ như cái chớp mắt thôi. Nếu thím là một ông thuyền trưởng ngoài vũ trụ và tàu của thím đang tiệm cận với vận tốc ánh sáng, nó đang tăng tốc trong không gian và giảm tốc trong thời gian. Do đó hiện tượng giãn nở thời gian như ta thường hay thấy trong phim sẽ xuất hiện. Hiện tượng này đã được chứng minh bằng thực nghiệm và các vệ tinh GPS đã phải tính đến hiện tượng này khi hiệu chỉnh đồng hồ
_____________________
Dịch bởi Vũ
