Nhanh hơn ánh sáng?

Thí nghiệm OPERA

Vừa rồi phòng thí nghiệm OPERA ở Ý (ảnh trên) tuyên bố rằng theo các phép đo của họ thì hạt neutrino chuyển động với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng (gần bằng $(1+2.5\times 10^{-5})c$ trong đó $c$ là tốc độ ánh sáng). Xem tin ở Science Now hoặc Nature News. Thực ra nhiều người, trong đó có tôi, đã biết tin này vài ngày trước rồi (tôi đã nói đến tin này ở một comment trước đây). Đó là do các nhà vật lý ở nhóm OPERA đã sử dụng ngay tính chất mới tìm ra của neutrino để gửi tín hiệu về quá khứ. Họ làm như sau:

1. Trước đây ít lâu, họ đã phóng một tàu vũ trụ đi ra khỏi trái đất. Tàu này chuyển động với một vận tốc rất cao, gần bằng vận tốc ánh sáng, nhưng chưa vượt tốc độ ánh sáng. Trên tàu họ có đặt một máy phát neutrino.

2. Khi có kết quả thí nghiệm, các nhà vật lý ở OPERA dùng neutrino gửi một tin nhắn về nội dung kết quả của họ tới tàu vũ trụ.

3. Tổ bay trên tàu vũ trụ này nhận được tin từ trái đất và lập tức dùng máy phát tia neutrino trong tàu gửi tin ngược lại về trái đất.

4. Chúng tôi đã nhận được tin từ tàu vũ trụ trước khi có kết quả thí nghiệm.

Nói nghiêm túc hơn: phần lớn các nhà vật lý chưa tin vào kết quả của thí nghiệm OPERA vì theo thuyết tương đối, nếu có một hạt có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng thì ta có thể dùng nó gửi tin nhắn vào quá khứ, vi phạm tính nhân quả của thế giới. Phương pháp gửi tín hiệu về quá khứ thì giống như tôi mô tả ở trên. Nếu bản thân bạn có thể chuyển động nhanh hơn vận tốc ánh sáng thì bạn có thể tự về quá khứ.

Doraemon's time machine

Tạm thời tôi viết thế thôi đã. Các bạn có thể đọc thêm ở đây về các nghịch lý sẽ nảy sinh ra nếu có vật chuyển động nhanh hơn vận tốc ánh sáng trong chân không: http://www.phys.vt.edu/~takeuchi/relativity/notes/section10.html

Các bạn đã học thuyết tương đối có thể làm bài tập sau: tìm tốc độ tối thiểu của tàu vũ trụ để dùng phương pháp mô tả ở trên ta có thể liên hệ được với quá khứ.

Theo Blog của Đàm Thanh Sơn