Quan niệm về vật lý và phương pháp nghiên cứu vật lý cơ bản

Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 1 QUAN NIỆM VỀ VẬT LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÝ CƠ BẢN 1- Sự nghiên cứu cần dành nhiều thời gian để xem xét ngay tại những bước đầu tiên của những nền tảng đầu tiên, những tiên đề của các lý thuyết vật lý có nghi vấn, nếu tìm ra nền tảng ban đầu hay tiên đề mà các lý thuyết nghi vấn đó dựa vào để phát triển là sai thì hiển nhiên lý thuyết đó không phải là lý thuyết phản ảnh đúng sự thật của tự nhiên và như vậy cần phát triển lĩnh vực vật lý mà lý thuyết đó đề cập nhất thiết phải theo một hướng khác. Việc xem xét một lý thuyết vật lý ngay tại những nền tảng đầu tiên của lý thuyết đó và phát hiện được những điều không ổn thì cần đào sâu hơn vào những nền tảng đầu tiên này và khi phát hiện ra những điểm sai của những nền tảng đầu tiên của lý thuyết đó sai, hay nền tảng đầu tiên của lý thuyết đó dựa trên hiệu ứng thực nghiệm nhưng lý thuyết đó hiểu sai bản chất của hiệu ứng đó thì tất yếu là lý thuyết đó không thể phát triển đúng được, khi phát hiện ra ở giai đoạn sớm chổ sai của lý thuyết đó sẽ đở phải lãng phí công sức vào việc tìm ra chổ sai của lý thuyết đó ở những phần phát triển sau đó. Dành nhiều thời gian để xác lập hướng đi độc lập trước và trong thời gian nghiên cứu nhằm tránh theo vết những hướng đi đã và đang không mang lại kết quả sau một thời gian nghiên cứu lâu dài. Đồng thời sẵn sàng lội ngược dòng trở ra để làm lại từ đầu là xây dựng một hướng đi mới nếu hướng đi đang theo đuổi cho ra nhiều kết quả mâu thuẫn nhau và mâu thuẫn với những gì xảy ra trong tự nhiên. Phân định những qui luật tự nhiên thế nào là hợp lý và những đề xuất về qui luật tự nhiên nào là vô lý nhằm tránh tốn thời gian và công sức ngay trong giai đoạn đầu vì không theo đuổi việc nghiên cứu theo hướng đi không đúng đó, tức là loại bỏ sớm việc theo đuổi những đề xuất của các thuyết mà không bao giờ là sự thật của tự nhiên nhờ nhận ra sớm tính chất không tự nhiên của những thuyết đó, chẳng hạn như sự sinh ra vật chất và hình thành nên vũ trụ vật chất thì vật chất phải sinh ra từ những nguyên liệu đơn giản nhất cùng với các yếu tố thành phần tạo nên các phần tử ban đầu của vật chất và sự lien quan của việc hình thành vật chất với việc vì sao lại có hình cầu và vì sao hình cầu là dạng phổ biến cho các hạt trong vũ trụ… vì vậy sau khi xem xét các lý thuyết sinh ra vũ trụ, hướng đi của nghiên cứu là không lao vào theo hướng không hợp lý chẳng hạn như là thuyết Big Bang với vũ trụ sinh ra từ một vụ nổ, không thể nào vật chất trong vũ trụ lại sinh ra lại bắt đầu từ một vụ nổ từ một phần tử nhỏ bé như một điểm lại có sự đậm đặc cao ban đầu vì phần tử nhỏ bé và đậm đặc ban đầu như thuyết Big Bang phải được cấu tạo bởi rất nhiều phần tử thành phần phức tạp ở ngay thời điểm ban đầu, ở thời điểm ban dầu mà sự sinh ra vật chất đã xuất phát từ những nguyên liệu phức tạp như vậy thì đó nhất định không phải là điểm ban đầu sinh ra vũ trụ, vì điều này sẽ không thể giải thích được hàng loạt câu hỏi về nguyên liệu ban đầu của vụ nổ đó và trước đó thì điểm nhỏ bé đậm đặc đó được là nó được sinh ra theo cách nào… có thể nói rằng thuyết Big Bang là một thuyết sản phẩm hệ quả để làm cho phù hợp vời việc quan sát thiên văn là các thiên hà ngoài rìa vũ trụ quan sát được đang rời xa nhau một cách có gia tốc, tức là một lỳ thuyết để lý giải cho một vũ trụ đang giãn nở nhưng thực sự thì vũ trụ đang co lại, vấn đề ở chỗ là việc giải thích quan sát thiên văn các thiên hà ngoài rìa vũ trụ quan sát được đang rời xa nhau không theo một hướng nào khác với sự kiện quan sát được, việc này giống như tình trạng thuyết địa tâm trước thời Copecnic (Nicola Copernicus) vì hiện tượng thiên văn quan sát được vào thời đó là các thiên thể đều quay quanh trái đất. Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 2 2- Phân định rõ các đối tượng thuộc khái niệm vật chất và các đối tượng phi vật chất chẳng hạn như đối tượng thời gian và không gian là những đối tượng phi vật chất trong đó không gian là khoảng trống để vật chất vận động và thời gian là đối tượng để nhận ra sự vận động khác nhau của vật chất, vì vậy mà việc cho rằng vật chất đã tác động đến không gian và thời gian và làm thay đổi được chúng đã được đề ra bởi thuyết Tương Đối sẽ tất nhiên mang tính phi tự nhiên và chắc chắn các lý thuyết vật lý nào dựa vào thuyết Tương Đối về việc dựa trên sự thay đổi được của thời gian và không gian thì sớm muộn gì cũng sẽ là một lý thuyết sai và chắc chắn sẽ bế tắt. Sau khi phân định rõ các đối tượng phi vật chất như vậy và nhận thức được không có bất cứ tác động vật lý nào có thể làm thay đổi các đối tượng phi vật chất thì cần có một thái độ là mãi mãi không bao giờ tin vào các lý thuyết mà tác động vật lý sẽ làm thay đổi các yếu tố phi vật chất, và cũng như không bao giờ tin vào các lý thuyết được đưa ra mà việc xây dựng những lý thuyết đó đã dựa trên những điều phi tự nhiên về đối tượng phi vật chất là thời gian và không gian có thể thay đổi được bởi tác động vật chất. Việc giữ được niềm tin mạnh mẽ về sự không tin vào các lý thuyết phi tự nhiên và mơ hồ thì sẽ có nhiều cơ hội mở ra để có thể chỉ ra cái sai của các lý thuyết nghi vấn đó hoặc có thể phát triển được cáct lý thuyết khác tốt hơn hoặc ít cũng nhất giữ được sự lành mạnh trong suy nghĩ hơn về tự nhiên để không bị cuốn vào dòng trào lưu quan niệm về tự nhiên một cách phi tự nhiên. 3- Luôn xem các hiệu ứng vật lý đóng vai trò quan trọng hàng dầu trong việc nghiên cứu, vật lý xuất phát từ việc giải thích các hiện tượng tự nhiên thong qua các hiệu ứng vật lý khác nhau, vì vậy các lý thuyết vật lý cần phải xuất phát từ các hiệu ứng vật lý và phân tích đúng về các hiệu ứng vật lý, toán học trong vật lý không thể thay thế vai trò thực nghiệm để tìm ra các hiệu ứng vật lý và cũng như không các dữ liệu từ các hiệu ứng vật lý thì toán học không thể có cơ sở để xây dựng các tính toán. Vì vậy thực nghiệm với các hiệu ứng vật lý luôn sẽ mang vai trò tiên phong để vật lý phát triển. Vì vậy cần làm nhiều thực nghiệm để phát hiện ra các hiệu ứng vật lý và sau khi cá lý thuyết vật lý được đề ra thì việc giải thích các hiện tượng vật lý về các hiện tượng tự nhiên bằng lý thuyết đó phải tái hiện được bằng các mô hình thực nghiệm hoặc bằng các mô hình thực nghiệm mô phỏng, trong đó có các hiệu ứng mà qua đó có thể phản ánh được vấn đề của lý thuyết đó nêu ra và khớp với sự vận động của vật chất trong các hiện tượng tự nhiên. 4- Khoa học cơ bản nói chung và khoa học vật lý cơ bản nói riêng cần bắt đầu từ một nền tảng cơ bản nhất tức cần bắt đầu từ các yếu tố sơ cấp nhất và đơn giản nhất, tức là cần tìm ra những yếu tố có tính sô cấp nhất mà các yếu tố này không thể đơn giản hơn được nữa, các yếu tố này là những yếu tố thành phần sơ cấp luôn mang tính đơn giản nhất và chúng có tính chất giống như những chữ cái để tạo nên nhiều nội dung của nhiều bài viết khác nhau, vì vậy các yếu tố đơn giản nhất sẽ là những đối tượng để khoa học vật lý cơ bản cần quan tâm. Các yếu tố đơn giản nhất đó vì chúng quá đơn giản nên chúng có tính phổ biến và ít được chú ý mặc dù chúng thường xuất hiện xung quanh chúng ta như trái táo rớt của Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 3 Newton, việc chú ý vào các hiện tượng đơn giản hay các hiệu ứng đơn giản một cách đúng mức là lý giải được chúng thì sự lý giải đó sẽ mang lại một giá trị khổng lồ cho vật lý trong tương lai, vì bản chất của một vấn đề bí ẩn của tự nhiên luôn biểu hiện qua nhiều hiện tượng tự nhiên xung quanh theo các hình thức tuy có vẻ khác nhau nhưng có cùng bản chất như nhau. Chú ý quan sát các hiệu ứng xung quanh từ các hiện tượng tự nhiên hay từ các hiệu ứng thu được trong thực nghiệm dù các hiệu ứng này là rất đơn giản nhưng qua đó có thể hiểu được sự vận động của tự nhiên và từ đó có thể xây dựng nên những lý thuyết vật lý đúng đắn nhất. 5- Nghiên cứu được thực hiện dựa trên nguyên lý nhân-quả và quả-nhân, một cách chi tiết hơn nghiên cứu đề ra và dựa vào nguyên lý “Mọi vận động thành phần đều tham gia vào việc tạo ra hiệu ứng và mọi hiệu ứng đều có nguồn gốc từ các vận động thành phần” được nghiên cứu đề ra và có thể được sử dụng như sau: Nguyên lý nhân quả đã được biết đến từ lâu trong triết học cũng như trong khoa học xã hội hay khoa học tự nhiên, trong đó nói lên sự liên quan chặt chẽ giữa nguyên nhân và kết quả, tức là nguyên nhân nào thì kết quả nấy và ngược lại kết quả nào thì nguyên nhân nấy. Tuy nhiên, trong nghiên cứu vật lý thì nguyên lý nhân quả cần được chi tiết hơn theo nguyên lý vừa nêu trên để làm “kim chỉ nam” nhằm đặt vấn đề, phát hiện, rà soát quá trình và kết quả của nghiên cứu nhằm hạn chế việc bỏ qua những vận động riêng lẻ mà có một chức năng tạo nên hiệu ứng vật lý quan sát được, cũng như hiệu ứng nào mà chưa phát hiện ra sự tham gia của vận động thành phần nào tham gia vào việc tạo nên hiệu ứng đó. Nguyên lý này có vai trò thúc đẩy việc đặt vấn đề đầy đủ hơn cho các nghiên cứu khoa học cơ bản nói chung và khoa học vật lý cơ bản nói riêng, chẳng hạn như cần đặt vấn đề và giải quyết vấn đề: - Nguyên nhân nào làm các hệ thiên thể sao chuyển động quanh lỗ đen trung tâm thiên hà? Nếu chỉ giải thích là do lực hấp dẫn thì sự giải thích đó khó chấp nhận được vì mơ hồ và không làm thỏa mãn tại sao lại có được chuyển động quỹ đạo đó. Vì vậy chuyển động quỹ đạo của các hệ thiên thể sao quanh lỗ đen trung tâm thiên hà cần đặt vấn đề là phải có những tác động nào đó tạo nên sự vận động này và những tác động đó và xuất phát từ đâu và cách tác động như thế nào mà làm các hệ thiên thể sao có được sự chuyển động quanh lổ đen trung tâm thiên hà. Cũng như bản chất của lực hấp dẫn vẫn còn đang là điều bí ẩn đối với các nhà vật lý vĩ đại. - Các hành tinh quay quanh các thiên thể sao và có chuyển động quay tròn quanh trục của mình thì nhất định là chuyển động quay tròn đó không thừa thải và vô ích đối với sự vận động của các hành tinh và đối với trạng thái chuyển động quỹ đạo cân bằng của hành tinh quanh thiên thể sao hấp dẫn nó. - Các hành tinh có chuyển động quỹ đạo lệch khỏi mặt phẳng xích đạo của thiên thể sao hấp dẫn nó, thì nhất định có sự vận động thành phần của hành tinh hoặc có một yếu tố thành phần nào đó tham gia vào việc tạo chuyển động quỹ đạo lệch khỏi mặt phẳng xích đạo của thiên thể sao như vậy. - Nếu lộ trình chuyển động của Boomerang ở môi trường chân không với vận tốc chuyển động quay tròn ban đầu và vận tốc chuyển động dời chỗ ban đầu đều và theo đường thẳng Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 4 nhưng sau đó dần chuyển động theo đường cong thì nhất định định luật 1 của Newton sẽ có thiếu sót và như vậy phải có những yếu tố thành phần nào tham gia vào sự làm thay đổi chuyển động đều của vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ làm vật thể đó có lộ trình chuyển động cong, tức là chuyển động của vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ trong chân không sẽ không có tính chất điểm như cơ học newton nêu ra, vì trong môi trường chân không thì không có không khí nên không thể giải thích theo cách của hiệu ứng Magnus được, và nếu vật thể vừa chuyển động quay tròn vừa chuyển động dời chỗ chuyển động trong không gian chân không vẫn theo lộ trình như Boomerang thì cần đặt lại vấn đề lớn đối với nền tảng cơ học hiện tại vì tất cả các thiên thể đều có chuyển động vừa quay tròn vừa có chuyển động dời chổ. Nguyên lý “Mọi vận động đều tham gia vào việc tạo ra hiệu ứng và mọi hiệu ứng đều có nguồn gốc từ các vận động tham gia” là một nguyên lý mang tính dẫn đường, mang tính kiểm soát và mang tính kiểm chứng cho việc nghiên cứu khoa học nhằm tránh được sự lạc hướng trong nghiên cứu cũng như tránh được sự bế tắt trong nghiên cứu, đồng thời luôn rà soát tính logic của các phân tích và các lý thuyết được đưa ra có phù hợp một cách thống nhất với tất cả hiện tượng vật lý có thể quan sát được hay không và cuối cùng để có thể đưa ra những đề xuất trong mọi tình huống để kiểm chứng tính đúng đắn của kết quả nghiên cứu. Nguyên lý này được sử dụng nhằm tránh được sự bỏ sót những chức năng từ các vận động riêng lẻ của vật chất mà có thể quan sát hay thu thập từ các hiện tượng vật lý, cũng như truy tìm những nguyên nhân tạo nên những hiện tượng vật lý quan sát được, nhằm xây dựng nên lý thuyết vật lý có tính dễ hiểu và ít mang tính chất là những thuyết mang tính giả định, nguyên lý này có phần tương tự như qui luật vận động trong cơ thể sinh vật trong quá trình tiến hóa và sau quá trình tiến hóa thì không một bộ phận nào của cơ thể sinh vật mà không đảm nhiệm chức năng nào và không một bộ phận nào của cơ thể sinh vật là thừa trong hoàn cảnh sống cân bằng của chúng, những phần thừa trong hoàn cảnh sống mới sẽ dần bị đào thải. Vì vậy nếu một giải thích của một lý thuyết vật lý về hiện tượng thiên nhiên hay hiệu ứng vật lý nào đó mà cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề không có sự dựa trên nền tảng của các yếu tố thành phần tham gia tạo nên hiện tượng hay hiệu ứng vật lý đó, cũng như bỏ sót qua nhiều vận động thành phần mà không nêu lên được chức năng của vận động thành phần riêng lẻ đó đối với hiện tượng thiên nhiên hay hiệu ứng vật lý đang xem xét thì lý thuyết vật lý đó nhất định là lý thuyết có thiếu sót hoặc sai sót. Do đó một lý thuyết có tính thuyết phục và phản ánh đúng được bản chất sự thật về vận động của tự nhiên thì lý thuyết đó phải giải thích các hiện tượng hay các hiệu ứng vật lý luôn dựa trên sự tham gia của các yếu tố thành phần, cùng với cách thức tham gia của các yếu tố thành phần đó đối với việc tạo nên hiện tượng hay hiệu ứng vật lý, và các yếu tố thành phần và cách thức tham gia của các yếu tố thành phần đó vào việc tạo nên hiện tượng hay hiệu ứng vật lý phải được tái lập bằng mô hình thực nghiệm hoặc bằng mô hình mô phỏng thực nghiệm, với những thực nghiệm đó phải cho ra được những kết quả tương tự với các hiện tượng tự nhiên hay tương tự với các hiệu ứng vật lý. Liên quan đến thuyết Tương Đối, trước những hiện tượng thiên nhiên hay những hiệu ứng chưa thể hiểu được hay chưa thể hiểu rỏ một cách thấu đáo thì luôn cần một sự nhìn nhận và phân loại các hiện tượng hay các hiệu ứng đó là thuộc về những vấn đề Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 5 chưa hiểu được do chưa khám phá được nguồn gốc các yếu tố tạo nên sự xuất hiện của hiện tương hay hiệu ứng đó, để tiếp tục khám phá sâu vào các hiện tượng hay các hiệu ứng vật lý đó theo hướng biện chứng từ những thực nghiệm, hơn là dừng sự khám phá các hiện tượng hay các hiệu ứng đó mãi mãi bằng cách chấp nhận cách giải thích “sự thật” tự nhiên của chúng bởi những lý lẽ phi tự nhiên về “mối liên quan giữa sự chuyển động của vật thể hay khối lượng thiên thể đối với sự thay đổi của thời gian và không gian” như thuyết Tương Đối đã nêu ra. Thử hỏi phần không thời gian bị uốn cong xung quanh thiên thể hấp dẫn thì cái gì chứa không gian uốn cong đó? Vậy vẫn phải là một không gian khác? Như vậy lại phải cần thiết phải lập nên một không gian khác để chứa không gian này? Và cứ như vậy các chiều không gian khác lại phải tiếp tục sinh ra để giải quyết cho những vấn đề không gian chứa không gian bị uốn cong hay không gian cuộn lại. Toán học sẽ luôn luôn cần thiết đi trước để mở đường cho vật lý trong việc tính toán ứng dụng cũng như suy luận có thể phán đoán ra một số hiệu ứng chưa biết đến, tuy nhiên toán học khi chưa đủ dữ liệu sơ cấp thì toán học không thể nào thay thế thực nghiệm để khám phá ra được tự nhiên vật lý, và con người thời sơ khai đã có thể hiểu được và mô tả được một số hiện tượng tự nhiên trước khi con người có toán học, nhưng toán học sẽ không có ý nghĩa hay ít có ý nghĩa nếu toán học không có các dữ liệu vật lý thực nghiệm hay chưa thu thập được đầy đủ các dữ liệu vật lý thực nghiệm, nói cách khác thì toán học khi có đầy đủ dữ liệu thực nghiệm thì toán học sẽ là một ngôn ngữ tốt để phản ảnh vật lý, nhưng khi thiếu những dữ liệu cơ bản vật lý thì toán học sẽ đưa vật lý vào những vùng mù mịt ngày càng rối rắm như tình trạng vật lý cơ bản hiện nay. 6-Những suy luận không xuất phát từ thực nghiệm để tìm ra qui luật cho một sự vận động nào đó nếu không xuất phát từ những thực nghiệm hay xuất phát từ những thực nghiệm nhưng còn thiếu các dữ liệu có tính sơ cấp nhiều khi sẽ mang lại những suy đoán rất khác với những gì mà tự nhiên thể hiện qua các thực nghiệm. Cũng như có những hiệu ứng và hay những sự vận động của tự nhiên mà không nhờ thực nghiệm thì sẽ không bao giờ có thể hình dung được những sự vận đống đó lại xảy ra khác biệt với những gì tưởng tượng đến như vậy. Chẳng hạn như thuyết Tương Đối xuất phát từ hiệu ứng vận tốc ánh sáng không có tính cất cộng vận tốc với hệ qui chiếu trong thí nghiệm của Michelson-Morley và trong thời đó thì cơ học lượng tử vừa hình thành nhưng Eisntein đã không đi đúng hướng là không xem xét mối liên quan giữa sự vận động vi mô của thế giới lượng tử đối với cơ chế tạo ra hiệu ứng ánh sáng không có tính chất cộng đó, mà Eisntein lại đi theo hướng xem xét ở thế giới vĩ mô, mà đối với thế giới vĩ mô mối quan hệ giữa thời gian-khoảng cách không gian chuyển động-vận tốc, trong đó tham số vận tốc ánh sáng không thay đổi đối với hệ qui chiếu thì chỉ còn cách là tưởng tượng và gán cho ít nhất một trong hai tham số thời gian hay không gian thay đổi được khi vật thể chuyển động, và điều này cho thấy rằng việc thiếu các dữ liệu sơ cấp từ nhiều thực nghiệm (vì sự vận động của vật chất luôn biểu hiện qua các hình thức khác nhau ở thế giới vi mô và vĩ mô) sẽ dể dẫn đến những sự tưởng tượng hoàn toàn không có trong tự nhiên như trong trường hợp khái niệm thời gian và không gian thay đổi được do các tác động vật chất. Tuy các tính toán của thuyết Tương Đối đã có đóng góp vào sự phát triển khoa học trong một giai đoạn nhất định nhưng cũng cần đặt vấn đề nếu một nền tản toán học vật lý khác dựa đúng trên sự vận động của tự nhiên thì thử nghĩ là sau một thế kỷ thì sự tiến bộ của khoa học kỷ thuật được hổ trợ bởi vật lý sẽ chậm hơn hiện nay hay sẽ nhanh hơn nhiều so với hiện nay, có lẽ câu trả lời này dành cho 100 năm kể từ lúc giới khoa học vật lý nhìn nhận thuyết Tương Đối là thuyết phi tự nhiên và sử dụng một lý thuyết khác phản ảnh đúng tự nhiên hơn. Những hiệu ứng và tương tác của các vật thể vừa có chuyển động quay tròn vừa có chuyển động dời chỗ để nhận ra nguồn gốc sự vận động của vật chất và các thí nghiệm kiểm chứng Tác giả: Huỳnh Công Nhân, năm 2009 Trang 6 7-Xem xét hệ lụy của một thuyết không phản ánh đúng tự nhiên như thuyết Tương Đối: Trong đó thuyết Tương Đối với các tính toán mang tính phù hợp với một số ứng dụng thực tế thuộc về chuyển động nên thuyết Tương Đối đã thuyết phục được hầu hết các nhà khoa học trong giới vật lý nhìn nhận thuyết Tương Đối là một thuyết đúng và phản ánh đúng sự thật của tự nhiên là chuyển động và khối lượng sẽ làm thay đổi được không gian và thời gian,