Nếu trong tương lai, con người thực sự chế tạo thành công một chiếc tàu không gian có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng, những người ngồi trên tàu sẽ thấy hiện tượng gì xảy ra?
Trước những năm 1900, thế giới tin chắc vào quan điểm của Isaac Newton về vật thể và lực hấp dẫn. Tuy nhiên, vào thế kỷ 20, Albert Einstein đã xuất hiện và thay đổi thế giới này mãi mãi.
Thuyết tương đối của Einstein
Thuyết Tương đối do Einstein đưa ra đã giải tỏa nhiều nghi ngờ về khối lượng và năng lượng. Phương trình tương đương khối lượng-năng lượng đã chứng minh rằng, khối lượng và năng lượng là chuyển đổi lẫn nhau, có nghĩa là khối lượng có thể chuyển đổi thành năng lượng và ngược lại.
Ông đề xuất không có hệ quy chiếu chuẩn. Mọi thứ đều chỉ là tương đối - thậm chí cả thời gian. Từ đó suy ra, tốc độ ánh sáng là không đổi và không phụ thuộc vào người quan sát. Do đó, nếu một người chuyển động với vận tốc bằng một nửa vận tốc ánh sáng và cùng hướng với nó, chùm sáng sẽ xuất hiện như đối với một người đứng yên.
Tốc độ ánh sáng là không đổi và không phụ thuộc vào người quan sát.
Sự tương đương năng lượng-khối lượng
Sự tương năng lượng-khối lượng nghĩa là nếu một vật chuyển động với vận tốc bằng 10% tốc độ ánh sáng, thì khối lượng của nó sẽ tăng thêm 0,5% so với khối lượng ban đầu. Mặt khác, nếu một vật di chuyển với vận tốc bằng 90% vận tốc ánh sáng thì khối lượng của nó sẽ gấp 2 lần khối lượng ban đầu.
Chúng ta có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?
Chúng ta không thể đi với tốc độ ánh sáng.
Bạn thấy đấy, nếu một vật thể di chuyển với tốc độ ánh sáng, khối lượng của nó sẽ tăng lên theo cấp số nhân! Xem xét tốc độ ánh sáng là 300.000 km/s và khi vật thể di chuyển ở tốc độ này, khối lượng của vật sẽ trở thành vô hạn. Theo đó, năng lượng cần để di chuyển vật thể cũng là vô hạn, điều này hoàn toàn không thực tế.
Một người không thể di chuyển nhanh bằng hay gần bằng tốc độ ánh sáng.
Đó là lý do tại sao không có vật thể nào có thể di chuyển bằng hoặc nhanh hơn tốc độ tốc độ ánh sáng.
Nếu bạn di chuyển gần bằng tốc độ ánh sáng thì điều gì sẽ xảy ra?
Trong trường hợp con người có thể di chuyển nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng, tức là 90% tốc độ ánh sáng, sẽ có những hiện tượng thú vị xảy ra.
Đầu tiên, một người di chuyển với tốc độ như vậy sẽ cảm thấy thời gian như chậm lại. Đối với người đó, thời gian sẽ trôi chậm hơn so với người không di chuyển. Ví dụ, nếu một người đang di chuyển với vận tốc bằng 90% vận tốc ánh sáng, thì người đó sẽ cảm giác như mới 10 phút trôi qua, trong khi một người đứng yên sẽ trải qua 20 phút. Thời gian sẽ giảm đi một nửa!
Hình ảnh có thể thấy nếu di chuyển nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng
Một điều nữa là tầm nhìn của bạn sẽ thay đổi đáng kể. Cảnh tượng phía trước con tàu du hành bạn đang ngồi sẽ trông giống một đường hầm sâu thẳm. Các ngôi sao phía trước sẽ có màu xanh lam và các ngôi sao phía sau sẽ có màu đỏ. Điều này là do sóng ánh sáng từ các ngôi sao phía trước bạn sẽ tụ lại với nhau, làm cho các vật thể có màu xanh lam, trong khi sóng ánh sáng từ các ngôi sao phía sau bạn sẽ lan rộng ra và có màu đỏ, gây ra Hiệu ứng Doppler cực độ.
Sau một tốc độ nhất định, bạn sẽ chỉ thấy màu đen vì bước sóng ánh sáng đi vào mắt bạn sẽ nằm ngoài vùng quang phổ nhìn thấy được.
Di chuyển với tốc độ ánh sáng có lẽ là điều không tưởng, nhưng nếu con người thực sự có thể trải nghiệm điều này, đó chắc chắn sẽ là một trải nghiệm đáng nhớ suốt đời.