Einstein vẫn đúng cho dù có vận tốc lớn hơn c

Các nhà toán học người Australia vừa phát triển những công thức mới cho phép các lí thuyết Einstein áp dụng vượt quá tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, cái gì sẽ xảy ra khi vật chất vượt quá tốc độ ánh sáng thì vẫn là một bí ẩn.

Giáo sư James Hill và tiến sĩ Barry Cox thuộc trường Đại học Adelaide đã công bố bài báo mở rộng thuyết tương đối hẹp Einstein trên tạp chí Proceedings of the Royal Society A.

“Thuyết tương đối hẹp là một trong những lí thuyết thành công nhất trên hành tinh chúng ta. Nó đã được xác thực trong rất nhiều tình huống,” Hill nói. “Chúng tôi vừa thử đưa thuyết tương đối hẹp vượt qua hàng rào tốc độ ánh sáng.”

Chúng ta vẫn không biết cái gì sẽ xảy ra với vật chất khi vượt quá tốc độ ánh sáng

Theo quan điểm của Einstein, bạn không thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Trong hàng thập niên qua, người ta đã cố gắng xây dựng những lí thuyết mới đương đầu với những vận tốc lớn hơn tốc độ ánh sáng, nhưng nay Hill và Cox vừa đi tới một phương pháp mới.

“Trong chừng mực mà tôi biết thì đây là sự mở rộng lôgic tự nhiên đầu tiên của các lí thuyết Einstein. Chúng tôi chắc chắn không hạ bệ Einstein. Hai lí thuyết hoàn toàn tương thích với nhau,” Hill nói.

Hill và Cox đi tới những công thức mới mở rộng mối liên hệ Einstein giữa vận tốc tương đối của hai vật khác nhau (A và B) trong không gian, và vận tốc mà chúng quan sát một vật thứ ba (C).

Vận tốc tương đối là độ chênh lệch vận tốc giữa A và B. Khi vận tốc tương đối bằng không thì cả hai vật thấy C chuyển động với tốc độ bằng nhau. Nhưng khi vận tốc tương đối giữa A và B tăng lên, chúng sẽ ghi được những giá trị khác nhau của vận tốc của C.

Khi vận tốc tương đối đạt tới tốc độ ánh sáng, thì các công thức trở nên không xác định và thuyết tương đối hẹp sụp đổ.

Các công thức của Hill và Cox mở rộng thuyết tương đối hẹp cho một tình huống trong đó vận tốc tương đối có thể là vô hạn. Nó có thể dùng để mô tả cái xảy ra ở những tốc độ lớn hơn tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, giống như với lí thuyết gốc Einstein, các công thức mới trở nên không xác định và sụp đổ khi vận tốc tương đối giảm xuống tới tốc độ ánh sáng.

“Trong cả hai lí thuyết, tốc độ ánh sáng vẫn là một kì dị toán học,” Hill nói.

Miền đất chưa được khai phá

Hill cho biết sự lờ mờ toán học này tại tốc độ ánh sáng có nghĩa là chúng ta vẫn không biết cái gì sẽ xảy ra với vật chất cơ bản khi nó thật sự vượt qua vận tốc này.

“Cuộc sống như nơi đây là nơi chúng ta di chuyển dưới tốc độ ánh sáng và tôi có cảm giác rằng thế giới sẽ thay đổi theo một kiểu kịch tính nào đó khi chúng ta vượt qua tốc độ ánh sáng. Mọi loại sự vật hiện tượng có thể xảy ra. Thời gian và không gian có thể hoán đổi,” Hill nói.

Ông so sánh tình trạng hiện nay của chúng ta với tình trạng trước khi nhân loại có những chiếc máy bay vượt quá hàng rào âm thanh. “Người ta đã tự hỏi điều gì sẽ xảy ra – chúng ta có bị rã ra hay không? Hay là chiếc máy bay sẽ rã ra, “ Hill nói. “Hóa ra thì việc vượt quá tốc độ âm thanh dẫn tới một tiếng nổ lớn. Tôi cho rằng vượt qua tốc độ ánh sáng sẽ còn thú vị hơn nữa.”