Câu hỏi 1/3
Hỏi: Ai là người đầu tiên đặt ra nghi ngờ rằng ánh sáng không truyền đi tức thì mà có tốc độ hữu hạn?
A. Galileo Galilei, với thí nghiệm đèn lồng trên hai ngọn núi. ✅
B. Isaac Newton, qua các nghiên cứu về sự khúc xạ ánh sáng trong lăng kính.
C. Ole Römer, bằng cách quan sát sự thay đổi quỹ đạo của vệ tinh Io.
D. Hippolyte Fizeau, thông qua phép đo với bánh răng quay và gương phản xạ.
Giải thích:
Năm 1638, Galileo Galilei thử nghiệm đo vận tốc ánh sáng bằng cách dùng hai chiếc đèn lồng đặt cách xa nhau trên núi. Dù thất bại do giới hạn công nghệ, ông kết luận ánh sáng không truyền ngay lập tức mà có vận tốc hữu hạn. Đây là bước khởi đầu quan trọng cho hành trình khám phá tốc độ ánh sáng sau này.
Chỉ vài thập kỷ sau, nhà thiên văn học Ole Römer đã đưa ra ước tính đầu tiên. (Ảnh: Britannica)
Câu hỏi 2/3
Hỏi: Ole Römer đã đưa ra ước tính đầu tiên về tốc độ ánh sáng dựa trên hiện tượng nào?
A. Sự sai lệch thời gian khi ánh sáng truyền qua tầng khí quyển dày đặc.
B. Sự thay đổi thời điểm vệ tinh Io đi vào và ra khỏi bóng của sao Mộc. ✅
C. Sự khác biệt khi ánh sáng phản xạ từ các gương đặt cách xa hàng km.
D. Sự chậm trễ khi ánh sáng đi qua lớp thủy tinh nhiều lớp phức tạp.
Giải thích:
Quan sát Io, vệ tinh của sao Mộc, Ole Römer phát hiện thời điểm Io bị che khuất thay đổi tùy theo vị trí Trái Đất trên quỹ đạo. Ông lý giải ánh sáng cần thêm thời gian để đi qua quãng đường xa hơn, từ đó tính được vận tốc khoảng 214.000 km/giây. Đây là lần đầu tiên nhân loại có con số định lượng cho vận tốc ánh sáng.
Câu hỏi 3/3
Hỏi: Theo thuyết tương đối hẹp của Einstein, điều gì xảy ra khi một vật thể tiến dần tới tốc độ ánh sáng?
A. Thời gian sẽ tuyệt đối và không bị ảnh hưởng bởi vận tốc chuyển động.
B. Không gian trong vũ trụ giữ nguyên, không thay đổi theo hệ quy chiếu.
C. Khối lượng tăng lên vô hạn và không thể gia tốc thêm được nữa. ✅
D. Ánh sáng sẽ hợp nhất với vật chất và biến thành năng lượng thuần túy.
Giải thích:
Einstein chứng minh rằng khi vận tốc tăng cao, thời gian giãn nở và khối lượng của vật thể cũng tăng. Khi tiến gần tốc độ ánh sáng, khối lượng tiệm cận vô hạn, đòi hỏi năng lượng vô hạn để gia tốc thêm. Do đó, không một hạt vật chất nào có thể đạt hay vượt qua vận tốc ánh sáng, khiến nó trở thành giới hạn tuyệt đối trong vũ trụ.