Nữ sinh giành học bổng 250.000 USD nhờ giải thích thuyết tương đối cực kỳ đơn giản và dễ hiểu

Cuộc thi mang tên Thử thách Đột phá Trẻ 2017, dành cho thanh thiếu niên trên toàn thế giới. Theo đó, người dự thi gửi video với thời lượng dưới 3 phút, giải thích các học thuyết, khái niệm Toán hoặc Khoa học theo cách đơn giản nhất. Và Hillary Diane Andales, 18 tuổi đã chiến thắng với video “Sự tương đối và Những Hệ quy chiếu tương đương – Relativity & The Equivalence of Reference Frames”, giải nhất với số tiền học bổng 250.000 USD (gần 5,7 tỷ đồng).

Clip mở đầu bằng việc xác định một số có giá trị bằng 6 hay 9. Trên thực tế, cách đọc số này tùy thuộc vào chiều nhìn nó. Dựa trên điểm này, Andales giải thích quan điểm của mỗi người xác định khung tham chiếu của người đó.

Andales giải thích, khung tham chiếu là cơ sở của Thuyết tương đối vì mỗi người nhìn nhận sự việc không giống nhau nếu họ đứng ở vị trí khác nhau.

Cô chứng minh điều này bằng cách nhờ 3 người bạn ghi lại âm thanh do chiếc xe bán tải tạo ra khi di chuyển. Họ đứng ở 3 vị trí khác nhau. Một người ở phía trước xe, một người khác ở phía sau trong khi người còn lại đứng bên cạnh xe.

Mỗi khung tham chiếu mang lại âm thanh khác biệt vì sóng âm thanh do động cơ chiếc xe tạo ra sẽ có cường độ cao hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc vào vị trí chúng được ghi âm.

Andales cho biết có thể làm thí nghiệm tương tự với vận tốc và thời gian. Nếu vận động viên nổi tiếng Usain Bolt chạy đua với tốc độ bằng 98% vận tốc ánh sáng, dưới góc độ của Bolt, anh ta hoàn thành chặng đua ở giây thứ 10. Nhưng kết quả trọng tài đo được lại là 40 giây.

Nguyên nhân nằm ở chỗ thời gian dường như trôi chậm hơn đối với người đứng tại chỗ quan sát. Điều này tương tự với lý do đồng hồ trên Trạm Không gian Quốc tế quay xung quanh Trái đất với vận tốc 17km/h chạy chậm hơn đồng hồ trên Trái đất khoảng 0,007 giây mỗi 6 tháng.

Dưới đây là video của cô bé, cực kỳ đơn giản và vô cùng dễ hiểu. Cách giải thích này khiến cho trẻ em cấp 1 cũng hiểu được lý thuyết siêu phàm của Einstein:

Chúc Di (t/h)