TRANG BLOG ĐINH HOA LƯ: PHƯƠNG TRÌNH EINSTEIN- THẢM HỌA DIỆT VONG TỪ MỘT CÔNG THỨC

THẢM HỌA NHÂN LOẠI TỪ MỘT 'CÔNG THỨC'

+==+===+===

BÓNG MA CỦA CHIẾN TRANH NGUYÊN TỬ ĐANG PHỦ CHỤP LÊN NHÂN LOẠI NHẤT LÀ TỪ KHI ĐỘC TÀI PUTIN ĐE DỌA CHIẾN TRANH HẠT NHÂN TRONG CUỘC CHIẾN XÂM LĂNG UKRAINE ĐANG DIỄN RA HIỆN NAY

Bài tái đăng này nhằm mục đích đưa độc giả về lại khởi thủy của Phương Trình Vật Lý Nguyên Tử có tên là Phương Trình Einstein E= mc²

Đó là một phương trình chỉ rõ sức mạnh hạt nhân và từ công trình khoa học nay lại gián tiếp biến thân thành thảm họa diệt vong cho nhân loại

CHIẾN TRANH HẠT NHÂN- NGÀY TẬN THẾ

--------------------------

LỜI GIẢI THÍCH CỦA BÁC HỌC ALBERT EINSTEIN VỀ E= mc²

"Theo Đặc Thuyết Tương Đối, khối lượng và năng lượng là hai dạng thức biểu hiện khác nhau trong cùng một vật chất: quan niệm này hơi xa lạ với một học lực bình thường. Hơn nữa Phương Trình E bằng m c bình phương trong đó năng lượng E có được từ tích số giữa khối lượng (m) với bình phương tốc độ ánh sáng (C²) cho chúng ta thấy một khối lượng rất nhỏ vật chất cho ta một đại lượng rất lớn về năng lượng và ngược lại. Thực ra, khối lượng và năng lượng tương đương nhau theo công thức đã đề cập trên. Điều này đã được Cockcroft và Walton chứng minh qua thực nghiệm vào năm 1932 "

"It followed from the special theory of relativity that mass and energy are both but different manifestations of the same thing -- a somewhat unfamiliar conception for the average mind. Furthermore, the equation E is equal to m c-squared, in which energy is put equal to mass, multiplied by the square of the velocity of light, showed that very small amounts of mass may be converted into a very large amount of energy and vice versa. The mass and energy were in fact equivalent, according to the formula mentioned above. This was demonstrated by Cockcroft and Walton in 1932, experimentally."

Bác Học Albert Einstein giảng dạy tại đại học Princeton USA (1941)

ngày 1/10/1940 bác học Albert Eistein được nhập tịch làm công dân Hoa Kỳ

***

E= mc² là phương trình nổi tiếng của Einstein. Đặc biệt nhấn mạnh về một thể năng lượng E tương đương tích số giữa khối lượng m với bình phương tốc độ ánh sáng (c). Thoạt nhìn chúng ta xem chừng đơn giản nhưng thực ra nó chứa đựng bao vấn đề hệ trọng từ phương trình trên từ sự song hành ý nghĩa giữa vật chất và năng lượng.

PHÂN TÍCH PHƯƠNG TRÌNH EINSTEIN QUA LÝ THUYẾT HẠT NHÂN

Năng lượng thuần nhất trong trạng thái động nó đang nằm ở dạng HẠT (particle) cùng mang khối lượng. Tuy nhiên, phương trình nhìn ngược lại nó cũng ngầm mang ý nghĩa rằng cần một năng lượng thật lớn mới tạo được một khối lượng thật nhỏ vật chất.Từ đó chúng ta thấy rằng E= mc² toát ra ý nghĩa rằng vật chất và năng lượng là hai đại lượng có thể hoán đổi nhau được. Chúng là hai khía cạnh nằm trong vật chất nào đó.

Vào thế kỷ 18 chúng ta có Nguyên Lý Bảo Tồn Khối Lượng (Principal of mass conservation) của nhà hóa học Pháp Antoine Lavoisier (1743-1794) ; vật chất không bao giờ mất chỉ biến thể thôi. Thật vậy, đốt một que củi sau đó chúng ta cân lại từ khí thải ra, tro bụi sau khi cháy nếu cẩn thận thì nó hoàn toàn bằng khối lượng ban sơ. Qua thế kỷ 19 các nhà khoa học như Rumford, Sadi Carnot, Ludwig Boltzman... lại chú trọng đến Nguyên Lý Bảo Tồn Năng Lượng (the Law of conservation of energy), họ cho rằng năng lượng nằm ở nhiều dạng: ánh sáng, sức nóng, chuyển động, thế năng...nhưng năng lượng không tự nhiên mà có nó phải do vật chất biến ra và tổng số năng lượng tạo ra nếu cộng lại không bao giờ bị biến mất đi.

E=mc² & NGUYÊN LÝ THỨ BA hay PHƯƠNG TRÌNH "THẾ KỶ" EINSTEIN

Bắt đầu thế kỷ 20, Albert Einstein đã khám phá ra Nguyên Lý thứ BA , nối kết hai nguyên lý sơ khai trên thành một nguyên lý mà chưa ai ngờ tới, đó là ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG ( Einstein's Conservation Law). Khác với những gì thông thường chúng ta hay nghĩ do hệ quả của nguyên lý này hết sức hệ trọng cho hiện tại và cả tương lai.

Bạn đọc hãy tưởng tượng bình phương tốc độ ánh sáng (C² ) một đại lượng quá to tát khi dùng tới từ "quadrillion" ngàn triệu triệu mới nói hết sự to lớn của nó. Với công thức hay nguyên lý Einstein E=mc² thế giới hiện đại đã và đang bước vào thời kỳ của NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN ( nuclear energy).

Điều thông tuệ nhất của bác học Einstein là ông đã nhận chân ra NĂNG LƯỢNG và VẬT CHẤT là 2 thể hoàn toàn khác biệt cùng ở trong một vật thể.

Vật chất có thể chuyển hóa thành năng lượng E. thí dụ một nguyên tử Hydrogen đơn thuần căn bản gồm 1 proton. và hạt proton này (subatomic particle/ hạ nguyên tử) có khối lương:

0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg

Tuy khối lượng này quá nhỏ, nhưng vô số nguyên tử hydrogen cùng Oxygen hợp lại với nhau ( hằng số Avogadro 6.022x 10²³) thì nó sẽ tạo nên một thực thể có tác động rất lớn trong vật lý.

lấy thí dụ, trong một ký lô gam nước nguyên chất chúng ta có khối lượng hydrogen tương đương
mass H = 1kg x 2/18 =0.111kg (một phân tử gram nước có 2g hydrogen và 16g oxygen)
Công thức Einstein sẽ cho ta một năng lượng hết sức lớn
E = mc²
với hệ thống m kg s
m: khối lượng tính bằng Kg
c: tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec
E: Joules
= 0.111 x 300,000,000 x 300,000,000
= 10,000,000,000,000,000 Joules

Joule là năng lượng tương đương khi bạn thử làm rơi 1 cuốn sách lên sàn nhà . Và khi nhìn năng lượng của khối lượng hydrogen từ 1 kg nước tinh khiết chuyển hóa thành thì thực là lớn kinh khủng!

Vì đó là năng lượng tạo ra khi chúng ta đốt hết hàng trăm ngàn gallons dầu khí mới có được!
Nếu như chúng ta chuyển đổi tất cả kg nước kia bao gồm 0.111kg hydrogen và 0.889kg oxygen thành năng lượng thì nó sẽ tương đương với nguồn năng lượng từ 10 triệu gallons dầu khí.

( E (viết hoa) là năng luợng hạt nhân là tích số mc²
năng lượng ở đây không phải là dạng năng lượng vật lý thông thường mà là thể dạng NĂNG LƯỢNG hạt nhân E )

Bác học Albert Eistein đã nói .: ..
...Vật chất và năng lượng là 2 biểu hiện khác nhau hoàn toàn trong cùng một vật thể, chuyện này xem chừng xa lạ đối với những nguời có tri thức trung bình...

VẬT CHẤT NÀO MỚI TẠO RA NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN E?
Vấn đề chúng ta đặt ra là sự thực chúng ta có khả năng chuyển hóa MỌI THỨ thành năng lượng E (Einstein) được hay không?

NẾU ta hiểu phương cách duy nhất để khối lượng 1 kg nước này biến thân hoàn toàn thành năng lượng hạt nhân E thì 1 kg nước đó phải bị Hủy Diệt (annhilated ) toàn bộ ‘tính vật chất’ của nó?

Muốn có tiến trình hủy diệt TÍNH VẬT CHẤT của khối nước kia, đòi hỏi phải có khối lượng tương đồng PHẢN VẬT CHẤT bằng nó, tương đồng khối lượng nhưng mang toàn âm điện (negative charge).

Loại PHẢN VẬT CHẤT có HIỆN HỮU và người ta thấy được nó. Đó là các HẠT HẠ NGUYÊN TỬ (subatomic particles)-đứng sau và nhỏ hơn cấu trúc căn bản của nguyên tử-trong quá trình phân rã phóng xạ. Một thứ chúng ta có thể thực hiện được trong phòng thí nghiệm.
   Nhưng hạt này có tính tự hủy và khó sống còn cùng lúc đối với các chất liệu bình thường như nước. Với lý do này chúng ta không thể nào đem 1 kg nước trộn lẫn với 1 kg "phản vật chất nước" để cho ra năng lượng được.
   Hiện tượng đặc biệt của các hạt căn bản như PROTON chẳng hạn nó có tính nối kết. Nhân của hydrogen gồm chỉ 1 proton đơn thuần thôi. Nếu có 2 protons thì nó lại là nguyên tử helium. Đây là lối giải thích cách thành lập các nguyên tố... và cứ như thế tiến trình này cứ nhân lên mãi có nghĩa tăng số protons trong nhân (nucleus) lên cho đến các nguyên tố NẶNG NHẤT; thí dụ: Uranium trong nhân có 92 protons.

   Chúng ta cũng có thể kết hợp hai proton tự do (hydrogen nuclei) với nhau để có một hạt nhân helium ban sơ [ Deuteron -hình trái ]. Tiến trình này đòi hỏi hai proton này lao vào nhau với tốc độ cực nhanh. Chuyện này xảy ra ở mặt trời chúng ta trong phản ứng sơ khai bước 1

¹H + ¹H --> ²H + antielectron + neutrino

Nhưng với kỹ thuật tối tân của con người như lasers, từ trường, hay tại tâm của bom nguyên tử chúng ta có thể thực hiện được và gọi đó là: PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN (nuclear fusion).

Có gì thú vị khi chúng ta ép buộc tổng hợp hạt nhân như thế kia? Khi các protons (dương điện tử) bị tổng hợp nó sẽ mất đi một phần khối lượng tương đương 0.7% tổng số khối lượng tổng hợp (sự mất đi từ các hạ nguyên tử positron và neutrino trong hình trên). Nếu chúng ta chuyển ngược khối lương này ra năng lượng theo công thức E = mc² thì đó là năng lượng khổng lồ cho chúng ta sau khi tổng hợp và mất một số lượng rất nhỏ chất liệu hạt nhân như đã nói.

CHẤT LIỆU HẠT NHÂN LÀ GÌ?

Chúng ta trở ngược lại hỏi vậy thì chất liệu hạt nhân là gì?

Từ những nguyên tố nặng hơn sắt (Fe) tất cả đều không ổn định. Có một số lại RẤT KHÔNG ỔN ĐỊNH. Có nghĩa rằng nhân của chúng quá nhiều dương điện tử hay có nhiều dương điện (positively charged protons) chúng đẩy lẫn nhau đưa đến tình trạng phân tán bất cứ lúc nào! Nên chúng ta gọi NHỮNG NGUYÊN TỐ NÀY CÓ TÍNH PHÓNG XẠ.

Lấy thí dụ, nguyên tố Uranium có tính phóng xạ với 92 dương điện tử Protons

Từng giây đồng hồ hàng loạt nguyên tử Uranium tan rã thành từng nguyên tố mới và dĩ nhiên là nhẹ hơn vì ít protons hơn. Lại có một lượng nhỏ bị mất đi và nó đã chuyển hóa thành năng lựơng một lần nữa theo công thức E=mc². Tiến trình này gọi là PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH HẠT NHÂN (nuclear fission)
Cả hai phản ứng hạt nhân nói trên đều có phóng thích một khối lượng nhỏ vật chất để chuyển hóa thành năng lượng, một năng lượng khổng lồ theo công thức Einstein. Xem chừng ngang đây chúng ta đã quen dần cách dùng nó.

Phản ứng Tổng Hợp Hạt Nhân -nuclear fusion- là những vũ khí mới hơn đang có trên nhiều đầu đạn hạt nhân hiện đại. Phản ứng phân hạch (nuclear fission) xem chừng đã cổ hơn và nó ít sức mạnh hơn hiện nay, tuy thế cũng gây bao tang tóc trong Thế Chiến Hai (NAGASAKI + HIROSHIMA) hay các vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân.

Quả bom nguyên tử đầu tiên Hoa kỳ thử nghiệm tại quận SOCORRO , NEW MEXICO, U.S.A.sáng sớm 16 tháng 7 1945 , năng lượng tương đương 18 ngàn tấn TNT.

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CŨNG TỪ NGUYÊN LÝ NÀY

Năng lượng mặt trời cũng từ kết quả E =mc². Phản ứng nhiệt hạch tại tâm mặt trời (nuclear fusion), tổng hợp giữa tritium H₃ và deuterim H₂ cho ra helium H₄ và năng lượng mặt trời còn gọi là tia bức xạ mặt trời. Phản ứng này cách xa trái đất tới ngót 90 triệu dặm nên năng lượng đã yếu lần cho khi đến trái đất. Tuy vây theo tính toán cũng còn một năng lượng tương đương 400 watts trên mỗi mét vuông mặt địa cầu, đủ cho 4 ngọn đèn 100 watt cháy sáng. Nếu ứng dụng sức nóng này qua các tia phản chiếu ở các tấm gương đun nguồn chất lỏng, và dù còn 30 phần trăm thôi chúng ta cũng có nguồn điện cho nhân loại. Ý niệm này là khởi đầu của từ "Thermal Solar " nguồn nhiệt lấy từ mặt trời. Sự tìm tòi khám phá khoa học cùng lương tâm một nhà khoa học là chân lý và tìm tòi khoa học. Thế hệ tương lai hòa bình hay thảm nạn đều do con người quyết định. Còn khoa học thì mang tính tự nhiên và khách quan.

LỜI TIÊN TRI VỀ CHIẾN TRANH NGUYÊN

TỬ CỦA BÁC HỌC ALBERT EINSTEIN

Tôi không cần biết Thế Chiến III đánh nhau về vũ khí nào, nhưng Thế Chiến IV thì loài người chỉ còn gậy, đá để đánh nhau mà thôi.

“I know not with what weapons World War III will be fought, but World War IV will be fought with sticks and stones"--Albert Einstein

Bác Học Albert Einstein có thể hiểu trước đươc công thức này sẽ đưa đẩy nhân loại về đâu? Khoa học đang phục vụ chiến tranh vào thời đại của ông. Trước đại họa nhân loại khi quân phát xít Hitler và Nhật đang ngày đêm ráo riết hoàn thiện những quả bom nguyên tử đầu tiên, mới đào tỵ sang Hoa kỳ cùng với hai nhà khoa học Do thái khác là Leo Szilard và Eugene Wigner năm 1939, ông đã khẩn khoản với TT Franklin D Rosevelt xin ngân sách hoàn thiện gấp Dự án Manhattan.(Manhatten Project) để sở hữu vũ khí nguyên tử trước phe Trục (phát xít)

Oái ăm thay công thức E=mc² đầu tiên phục vụ CHO NHÂN LOẠI LẠI BẰNG CHẾT CHÓC KINH HOÀNG từ hình ảnh ghê rợn của HAI trái bom nguyên tử thả xuống hai thành phố Hiroshima và Nagasaki Nhật bản vào hai ngày 6 và 9 tháng 9 năm 1945!?

Sau thế hệ của Bác Học Eisntein cùng các nhà bác học vật lý khác sức mạnh vũ khí hạt nhân đã được càng cường quốc quân sự thi đua phát triển một cách gay gắt.

Thế giới từng ngày đứng trước sự đe dọa của Thế Chiến Thứ 3 tuy Bác Học Einstein không còn nữa nhưng những gì ông tiên tri trước cho thảm họa diệt vong của Thế Chiến 3 nếu có thì di sản của nó để lại cho nhân loại NẾU CÒN THÌ CHỈ LÀ GẬY GỘC mà thôi. Lý do Phương Trình E=mc². của nhà bác học này khám phá ra nó từng ứng nghiệm qua những quả bom nguyên tử với sức tàn phá giết chóc ghê hồn ./.

ĐHL tái biên soạn & Edit

30/92022

NGUỒN