Video giải thích thuyết tương đối hẹp theo phong cách vui vẻ

Bằng những thí nghiệm và hình ảnh minh họa hết sức đơn giản, trực quan và sinh động, bạn trẻ 18 tuổi Ryan Chester đã tạo nên một video clip giúp chúng ta có thể dễ dàng hiểu được Thuyết tương đối hẹp của Einstein là gì và nó được chứng minh như thế nào. Đoạn video này đã được trao giải Video khoa học ngoại hạng trong giải thưởng Đột Phá (Breakthrough Prize) do CEO Facebook Mark Zuckerberg đồng sáng lập hồi năm ngoái nhằm vinh danh các thành tựu khoa học có ích cho nhân loại.

​Tìm hiểu về thuyết tương đối của Einstein qua video hài hước, sinh động

Trong đoạn video đăng tải trên Youtube với tựa đề "Some Cool Ways of Looking at the Special Theory of Relativity" (tạm dịch: Một vài cách thú vị để hiểu được thuyết tương đối hẹp"), tác giả Chester cho biết: "Sự giãn nở của thời gian được nhắc tới rất nhiều trong các chương trình truyền hình và cả những bộ phim nhưng chúng ta chỉ mới chấp nhận nó mà chưa thật sự hiểu được liệu nó có đúng hay không. Vì vậy tôi quyết định làm video này để khai thác vấn đề đó".

Cuối cùng, video của Chester đã vượt qua hơn 2000 bài tham dự, chiến thắng 15 người khác ở vòng chung kết và mang về số tiền thưởng 400.000 đô la cùng chiếc cúp danh dự. Chester sẽ nhận được 250.000 đô la cho giải giáo dục còn thầy của anh là Richard Nestoff sẽ được nhận 50.000 đô la. 100.000 đô la còn lại sẽ được trao cho trường trung học North Royalton, nơi Chester theo học để xây dựng phòng thí nghiệm.

Ryan Chester - người được trao giải thưởng Đột phá và số tiền 250.000 đô la nhờ vào video vui vẻ giải thích Thuyết tương đối hẹp​.

Phải công nhận rằng cách tiếp cận vấn đề của Chester là dễ hiểu hơn nhiều so với định lý thường được viết trong sách giáo khoa, tạp chí khoa học. Theo cách chuẩn mực, thuyết tương đối hẹp của Einstein được phát biểu dựa trên 2 định đề: (1) các định luật vật lý là hoàn toàn giống nhau trong tất cả các hệ quy chiếu quán tính; và (2) tốc độ của ánh sáng trong chân không là như nhau đối với tất cả những người quan sát, không phụ thuộc vào chuyển động của nguồn ánh sáng.

Ở định đề đầu tiên, Chester đã dùng thí nghiệm 1 người ngồi trên mặt đất, đối diện với 1 tô bắp rang đặt trên 1 cái ghế và "không có gì xảy ra" dù chúng ta đều biết Trái Đất là luôn chuyển động. Khi mang người ngồi ghế và tô bắp rang đặt trên 1 chiếc xe đang chạy đều thì hệ đó vẫn đứng yên. Chester giải thích: "bắp rang sẽ cư xử hoàn toàn giống nhau trong bất cứ hệ quy chiếu nào". Tuy nhiên, chỉ cần xe phanh gấp, cả người và tô bắp sẽ đổ nhoài về phía trước.

Ở định đề thứ 2, Chester cho rằng: "rất khó tiến hành các thí nghiệm thực nghiệm để chứng minh và hiểu được nó, nó không chỉ là một kết quả tự nhiên mà chúng ta có thể thử nghiệm trên Trái Đất, nơi mà thứ gì đó ở vận tốc ánh sáng là gần như không thể". Chester đã biểu diễn lại thí nghiệm của Michelson-Morley - một thí nghiệm vật lý cực kỳ quan trọng giúp chứng minh cho định đề thứ 2 của thuyết tương đối hẹp, phủ nhận công thức cộng vận tốc của Galileo cho ánh sáng.

Không chỉ vậy, Chester còn giải thích hệ quả nổi tiếng nhất của thuyết tương đối hẹp như nghịch lý anh em (khi một người di chuyển ở vận tốc gần bằng ánh sáng thì khoảng cách và thời gian bị co lại). Nghịch lý được giải thích bằng cả hình vẽ lẫn phương trình toán học rất dễ hiểu, các bạn có thể xem thêm trong video nếu thích.

Thật là một cách tiếp cận khoa học thật tuyệt vời và bằng đoạn video này, Chester đã vô tình nói với chúng ta rằng khoa học thật sự không khô khan theo kiểu "e bằng mờ xê bình" và chấp nhận nó mà không đặt câu hỏi tại sao. Khoa học sẽ đơn giản và dễ hiểu hơn rất nhiều nếu chúng ta đặt câu hỏi tại sao và chọn cách tiếp cận một cách vui vẻ, dễ thương và gần gũi.