GIAI ĐIỆU GIÂY VÀ BẢN GIAO HƯỞNG VŨ TRỤ - Trang 50

kéo bạn theo phương bán kính ra xa tâm quay đồng thời bạn cũng cảm thấy
vách kính ép lên lưng bạn, giữ cho bạn chuyển động tròn. (Mặc dù không
có liên quan gì đến những điều thảo luận ở đây, nhưng cũng nói thêm rằng,
thực tế chuyển động quay đã “găm” cơ thể bạn vào vách kính với một lực
mạnh tới mức, dù cho sàn dưới chân bạn có biến mất bạn cũng không bị
trượt xuống phía dưới). Nếu như sàn quay cực kỳ đều và bạn nhắm mắt lại,
thì áp lực của sự quay lên lưng bạn có thể khiến cho bạn cảm thấy gần như
là bạn đang nằm trên giường. Nói “gần như” là bởi vì bạn vẫn còn cảm thấy
lực hấp dẫn bình thường theo phương “thẳng đứng”, khiến cho không thể
lừa bộ não của bạn hoàn toàn được. Nhưng nếu bạn đứng trong Tornado đặt
ở bên ngoài khoảng không vũ trụ chẳng hạn, và nếu như sàn quay với tốc
độ thích hợp, thì bạn sẽ cảm thấy đúng là đang nằm trên chiếc giường đứng
yên trên mặt đất. Hơn nữa, nếu như bạn “đứng dậy” và đi lại trên thành
trong của vách kính quay, thì chân bạn ép lên nó hệt như khi đi bình thường
trên mặt đất. Thực tế, các trạm không gian đều được thiết kế quay theo
cách đó để tạo ra cảm giác giả tạo về trọng lực trong không gian vũ trụ.
Bây giờ, khi đã quen với chuyển động có gia tốc của chiếc Tornado quay
mô phỏng hấp dẫn (trọng lực), bạn có thể theo dõi sự suy luận của Einstein
và xem không gian và thời gian nhìn như thế nào dưới con mắt của người
quan sát cùng đứng trên sàn quay. Những suy luận của Einstein áp dụng
cho trường hợp mô tả ở trên như sau: Chúng ta, những người quan sát đứng
yên, có thể dễ dàng đo được chu vi và bán kính của sàn quay. Ví dụ đo chu
vi ta thận trọng đặt thước kế tiếp nhau dọc theo vành đai của sàn; còn đối
với bán kính, ta cũng làm theo phương pháp đó bằng cách đặt thước kế tiếp
nhau từ tâm quay sàn đến mép ngoài của nó. Cuối cùng, ta thấy rằng tỷ số
của hai kết quả đo được bằng hai lần của số pi, tức là xấp xỉ 6,28 đúng như
đối với một hình tròn mà ta vẽ trên giấy trong hình học sơ cấp. Nhưng liệu
điều đó có đúng đối với người quan sát đứng trên sàn quay không?
Để làm sáng tỏ vấn đề này, ta đề nghị Slim và Jim hiện đang chơi trên sàn
quay, thực hiện một số phép đo. Ta ném cho Slim một chiếc thước và nhờ
anh ta đo chu vi của sàn quay và một chiếc thước cho Jim để anh ta đo bán
kính của nó. Để cho dễ quan sát, ta chọn một chỗ đứng trên cao nhìn xuống