Chuyển động phải chăng là tương đối?
Sau ít phút suy nghĩ, hẳn bạn sẽ nghiêng về câu trả lời: "Vâng, tất nhiên". Bạn hãy hình dung
một tàu hoả chuyển động lên phía bắc với vận tốc 60 km/giờ. Một người trong con tàu đi ngược
lên phía nam với vận tốc 3km/giờ. Anh ta đang chuyển động theo hướng nào và vận tốc là bao
nhiêu. Hoàn toàn rõ ràng là không thể trả lời câu hỏi này mà không chỉ ra hệ thống tính toán.
So với con tàu anh ta chuyển động về phía nam với vận tốc 3 km/giờ. So với trái đất, anh ta
chuyển động về phía bắc với vận tốc 60 trừ 3, tức 57km/giờ.
Có thể nói rằng vận tốc của người so với trái đất (57 km/giờ) là vận tốc thực tuyệt đối được
không? Không, bởi vì có cả những hệ thống khác có tỉ lệ còn lớn hơn. Bản thân trái đất đang
chuyển động. Nó quay xung quanh trục của nó, đồng thời cũng chuyển động xung quanh mặt
trời.
Mặt trời cùng các hành tinh khác chuyển động bên trong thiên hà. Thiên hà quay và chuyển
động so với các thiên hà khác. Các thiên hà lại tạo thành các đoạn thiên hà chuyển động đối với
nhau, không ai biết được các chuỗi chuyển động này trên thực tế có thể tiếp tục đến bao xa,
không có một cách thức rõ ràng xác định chuyển động của một đối tượng nào đó; nói khác đi là
không có một hệ thống đọc số cố định theo đó có thể đo được mọi chuyển động. Chuyển động
và đứng yên, giống như lớn và nhỏ, nhanh và chậm, trên và dưới, trái và phải, như mọi người
đã biết, đều là hoàn toàn tương đối. Không có cách nào đo chuyển động bất kì, ngoài việc so
sánh chuyển động của nó với chuyển động của một đối tượng khác.
Thật là không đơn giản chút nào! Còn nếu như có thể giới hạn chỉ vào điều đã nói về tính tương
đối của chuyển động thì hẳn đã không cần thiết để Anhxtanh sáng lập ra thuyết tương đối.
Nguyên do rắc rối như sau: có hai phương pháp rất đơn giản phát hiện chuyển động tuyệt đối.
Một trong những phương pháp đó là sử dụng bản chất của ánh sáng, còn phương pháp khác là
các hiện tượng khác nhau của quán tính xuất hiện khi thay đổi bởi đối tượng chuyển động của
đường đạn hoặc vận tốc. Thuyết Tương đối hẹp của Anhxtanh có liên quan đến phương pháp
đầu tiên, còn thuyết Tương đối tổng quát thì liên quan đến phương pháp thứ hai. Ở chương này
và hai chương tiếp theo sẽ đề cập đến phương pháp đầu, ngõ hầu làm chìa khoá để hiểu về
chuyển động tuyệt đối, tức là phương pháp vận dụng bản chất của ánh sáng.
