Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần II - Không gian, thời gian và các lượng tử
Chương 2 - Không gian, thời gian và người quan sát(2)
Nguyên lý tương đối dựa trên một sự kiện đơn giản là: bất kỳ khi nào
nói tới vận tốc (kể cả độ lớn và hướng của nó) thì nhất thiết ta phải chỉ rõ ai
hoặc cái gì đã làm phép đo đó.
Nền tảng của thuyết tương đối hẹp gồm hai cấu trúc rất đơn giản nhưng lại
rất căn bản. Chúng ta đã biết rằng, một trong hai cấu trúc có liên quan tới
những tính chất của ánh sáng và điều này sẽ được xem xét một cách đầy đủ
hơn ở mục tiếp sau. Cấu trúc thứ hai có bản chất trừu tượng hơn. Nó không
liên quan tới một định luật vật lý cụ thể, mà được áp dụng cho mọi định
luật vật lý. Đó là nguyên lý tương đối.
Nguyên lý này dựa trên một sự
kiện đơn giản là: bất kỳ khi nào nói tới vận tốc (kể cả độ lớn và hướng
của nó) thì nhất thiết ta phải chỉ rõ ai hoặc cái gì đã làm phép đo đó.
Ta
sẽ dễ dàng hiểu được ý nghĩa và tầm quan trọng của điều nói trên bằng cách
xem xét tình huống sau:
Ta hãy hình dung một anh chàng George nào đó, mặc bộ quần áo du hành
vũ trụ có gắn một chiếc đèn chớp phát ánh sáng đỏ, đang trôi nổi trong màn
đêm dày đặc của khoảng không vũ trụ, cách xa hết thảy các hành tinh, các
ngôi sao và các thiên hà. Theo quan điểm của George thì anh ta là hoàn
toàn đứng yên trong bóng đêm mịn màng và tĩnh lặng của Vũ trụ. Rồi
Goerge chợt nhận thấy từ xa có một đốm sáng xanh đang tiến lại gần. Cuối
cùng, khi nó tới gần hơn, Goerge mới nhận ra rằng chiếc đèn được gắn vào
bộ quần áo du hành vũ trụ của một nhà du hành khác – Gracie - đang chậm
chạp trôi tới. Khi đi qua bên cạnh, cô gái và George vẫy tay chào nhau, rồi
cô gái lại trôi tiếp ra xa. Câu chuyện này hoàn toàn có thể được kể lại hệt
như thế theo quan điểm của Gracie. Nghĩa là ban đầu Gracie cũng hoàn
toàn đơn độc trong bóng đêm bao la và tĩnh lặng của khoảng không Vũ trụ.
Rồi bất chợt Gracie cũng thấy từ xa có đốm sáng đỏ nhấp nháy đang tiến lại
gần. Cuối cùng, khi đốm đỏ đến khá gần, cô mới nhận ra đó là một nhà du
