Tính đồng thời và quan hệ nhân quả
1) Tính đồng thời
Trong phần Sự mâu thuẫn của phép biến đổi Galilée với thuyết tương đối Einstein (trong bài Phép biến đổi Lorentz) ta đã xét các tín hiệu sáng từ điểm A đến các điểm B và C nằm trên trục x’ của hệ O’. Các tín hiệu sáng đến B và C đồng thời trong hệ O’ nhưng không đồng thời trong hệ O. Để khảo sát một cách tổng quát tính đồng thời trong các hệ quy chiếu quán tính, ta giả sử rằng trong hệ O có hai sự kiện A1(x1, y1, z1, t1) và A2(x2, y2, z2, t2) với \( {{x}_{2}}\ne {{x}_{1}} \). Hệ O’ chuyển động với vận tốc V so với hệ O theo trục x. Khoảng thời gian trong hệ O là \( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \). Khi đó khoảng thời gian của hai sự kiện này trong hệ O’ là:
\( {{t’}_{2}}-{{t’}_{1}}=\frac{{{t}_{2}}-{{t}_{1}}-\frac{V}{{{c}^{2}}}\left( {{x}_{2}}-{{x}_{1}} \right)}{\sqrt{1-\frac{{{V}^{2}}}{{{c}^{2}}}}} \) (5.11)
Từ (5.11) thấy rằng, nếu hai sự kiện A1 và A2 xảy ra đồng thời trong hệ O, nghĩa là \( {{t}_{2}}={{t}_{1}} \), hay \( {{t}_{2}}-{{t}_{1}}=0 \), thì trong hệ O’ ta có \( {{t’}_{2}}\ne {{t’}_{1}} \), tức là hai sự kiện A1 và A2 không xảy ra đồng thời trong hệ O’, trừ trường hợp x2 = x1.
Vậy khái niệm đồng thời là khái niệm tương đối, hai sự kiện có thể xảy ra đồng thời trong hệ quán tính này nhưng không đồng thời trong hệ quán tính khác.
2) Quan hệ nhân quả
Liên hệ nhân quả là một liên hệ giữa nguyên nhân và kết quả. Nguyên nhân bao giờ cũng xảy ra trước kết quả, quyết định sự ra đời của kết quả. Giả sử sự kiện A1(x1,t1) là nguyên nhân và A2(x2,t2) là kết quả thì t2 > t1. Để xét trong hệ O’, ta chú ý rằng trong hệ O thì \( {{x}_{1}}=v{{t}_{1}} \) và \( {{x}_{2}}=v{{t}_{2}} \), do đó:
\( {{t’}_{2}}-{{t’}_{2}}=\frac{{{t}_{2}}-{{t}_{1}}-\frac{V}{{{c}^{2}}}\left( v{{t}_{2}}-v{{t}_{1}} \right)}{\sqrt{1-\frac{{{V}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}=\frac{\left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)\left( 1-\frac{Vv}{{{c}^{2}}} \right)}{\sqrt{1-\frac{{{V}^{2}}}{{{c}^{2}}}}} \) (5.12)
Do v < c và V < c nên khi t2 > t1 ta có \( {{t’}_{2}}>{{t’}_{1}} \). Như vậy trong hệ O’, sự kiện A1 cũng là nguyên nhân và sự kiện A2 cũng là kết quả. Vậy thứ tự nhân quả được tôn trọng trong các hệ quy chiếu quán tính.
Bài Viết Mới
Năng lượng của chất điểm chuyển động
A. Năng lượng của chất điểm chuyển động 1) Công thức W=mc2 Khi hạt chuyển động dưới tác dụng của ngoại lực, năng lượng của nó thay đổi. Độ biến…
Động lượng và khối lượng của chất điểm chuyển động
Động lượng và khối lượng của chất điểm chuyển động Phương trình cơ bản của chuyển động chất điểm trong trường hợp cổ điển là: ( overrightarrow{F}=mvec{a}=mfrac{dvec{v}}{dt} ) (5.23) hay…
Tổng hợp vận tốc
Tổng hợp vận tốc Giả sử u là vận tốc của một chuyển động đối với hệ O và u’ là vận tốc của chất điểm đó đối với hệ…
Sự co ngắn Lorentz
A. Sự co ngắn Lorentz Ta hãy so sánh độ dài và khoảng thời gian trong hai hệ quán tính O và O’. 1) Độ dài Giả sử có một…
Tính đồng thời và quan hệ nhân quả
Tính đồng thời và quan hệ nhân quả 1) Tính đồng thời Trong phần Sự mâu thuẫn của phép biến đổi Galilée với thuyết tương đối Einstein (trong bài Phép…
Phép biến đổi Lorentz
Phép biến đổi Lorentz 1) Sự mâu thuẫn của phép biến đổi Galilée với thuyết tương đối Einstein Trong cơ học cổ điển Newton, thời gian là tuyệt đối còn…
Các tiên đề của thuyết tương đối hẹp Einstein
Các tiên đề của thuyết tương đối hẹp Einstein Cơ học Newton đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong suốt hai thế kỉ đến nổi nhiều nhà vật…