Vì Sao Không Thể Có Phản Vật Chất I

Cập nhật thông tin chi tiết về Vì Sao Không Thể Có Phản Vật Chất I mới nhất ngày 17/09/2021 trên website Ceblaza.net. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Cho đến thời điểm hiện tại, bài viết này đã đạt được 7,326 lượt xem.

--- Bài mới hơn ---

  • 10 Sự Thật Có Thể Bạn Chưa Biết Về Phản Vật Chất
  • Mối Quan Hệ Giữa Quy Phạm Vật Chất Và Quy Phạm Thủ Tục
  • Phân Loại Các Quy Phạm Pháp Luật Hành Chính
  • Khái Niệm, Đặc Điểm, Phân Loại Và Hiệu Lực Của Quy Phạm Xung Đột
  • Quy Phạm Pháp Luật Hành Chính
  • Phản vật chất là khái niệm trong vật lý, được cấu tạo từ những phản hạt cơ bản như phản hạt electron,phản hạt nơtron,… Theo lý thuyết, nếu phản vật chất gặp vật chất thì sẽ nổ tung.

    Lịch sử hình thành khái niệm

    Giả thiết giả tưởng

    Phản vật chất bắt đầu từ trí tưởng tượng của con người ở những năm 1930. Những người hâm mộ của bộ phim khoa học giả tưởng nổi tiếng Star Trek (“Đường đến các vì sao”), đã biết đến một loại phản vật chất được sử dụng giống như nhiên liệu với năng lượng cao để đẩy những chiếc tàu không gian đi nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng. Loại phi thuyền không gian này dường như không thể thiết kế nhà lý thuyết đã có khả năng biến dạng nhiên liệu tưởng tượng ấy thành hiện thực. Ý tưởng trong truyện tiểu thuyết đã trở thành hiện thực bằng việc khám phá ra sự tồn tại của phản vật chất, ở những thiên hàvũ trụ. khoảng cách xa và ở thời nguyên sinh của vũ trụ.

    Giả thiết khoa học

    Điều thú vị nhất đó là từ trong trí tưởng tượng, phản vật chất trở thành hiện thực, và mang tính thuyết phục. Năm 1928, nhà vật lý người Anh Paul Dirac đã đặt ra một vấn đề: làm sao để kết hợp các định luật trong thuyết lượng tử vào trong thuyết tương đối đặc biệtAlbert Einstein. Thông qua các bước tính toán phức tạp, Dirac đã vạch định ra hướng để tổng quát hóa hai thuyết hoàn toàn riêng rẽ này. Ông đã giải thích việc làm sao mọi vật càng nhỏ thì vận tốc càng lớn; trong trường hợp đó, các electron có vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Đó là một thành công đáng kể, nhưng Dirac không chỉ dừng lại ở đó, ông nhận ra rằng các bước tính toán của ông vẫn hợp lệ nếu electron vừa có thể có điện tích âm, vừa có thể có điện tích dương – đây là một kết quả ngoài tầm mong đợi.

    Dirac biện luận rằng, kết quả khác thường này chỉ ra sự tồn tại của một “đối hạt”, hay “phản hạt” của electron, chúng hình thành nên một “cặp ma quỷ”. Trên thực tế, ông quả quyết rằng mọi hạt đều có “đối hạt” của nó, cùng với những tính chất tương đồng, duy chỉ có sự đối lập về mặt điện tích. Và giống như proton, neutron và electronhình thành nên các nguyên tử và vật chất, các phản proton, phản neutron, positron (còn được gọi là phản electron) hình thành nên phản nguyên tử và phản vật chất. Nghiên cứu của ông dẫn đến một suy đoán rằng có thể tồn tại một vũ trụ ảo tạo bởi các phản vật chất này.

    Và dự đoán của ông đã được kiểm chứng trong thí nghiệm của Carl Anderson vào năm 1932, cả hai ông đều được giải Nobel cho thành tựu ấy.

    Các nhà vật lý đã học được nhiều hơn về phản vật chất so với thời điểm của Anderson khám phá ra nó. Một trong những hiểu biết mang tính kịch bản đó là vật chất và phản vật chất kết hợp lại sẽ tạo ra một vụ nổ lớn. Giống như những cặp tình nhân gặp nhau trong ngày sau cùng vậy, vật chất và phản vật chất ngay lập tức hút nhau do có điện tích ngược nhau, và tự phá hủy nhau. Do sự tự huỷ tạo ra bức xạ, các nhà khoa học có thể sử dụng các thiết bị để đo “tàn dư” của những vụ va chạm này. Chưa có một thí nghiệm nào có khả năng dò ra được các phản thiên hà và sự trải rộng của phản vật chất trong vũ trụ như trong tưởng tượng của Dirac. Các nhà khoa học vẫn gửi các tín hiệu thăm dò để quan sát xem có tồn tại các phản thiên hà này hay không.

    Nhưng câu hỏi vẫn làm bối rối các nhà vật lý cũng như những người có trí tưởng tượng cao đó là: phải chăng vật chất và phản vật chất tự hủy khi chúng tiếp xúc nhau. Tất cả các thuyết vật lý đều nói rằng khi vụ nổ lớn (), đánh dấu sự hình thành ở 13,5 tỉ năm trước, vật chất và phản vật chất có số lượng bằng nhau. Vật chất và phản vật chất kết hợp lại, và tự hủy nhiều lần, cuối cùng chuyển sang năng lượng, được biết như dạng bức xạ phông vũ trụ. Các định luật của tự nhiên đòi hỏi vật chất và phản vật chất phải được tạo dưới dạng cặp. Nhưng một vài phần triệu giây sau vụ Nổ Lớn Big Bang, vật chất dường như nhiều hơn so với phản vật chất một chút, do đó cứ mỗi tỉ phản hạt thì lại có một tỉ + 1 hạt vật chất. Trong giây đầu hình thành vũ trụ, tất cả các phản vật chất bị phá hủy, để lại sau đó là dạng hạt vật chất. Hiện tại, các nhà vật lý vẫn chưa thể tạo ra được một cơ chế chính xác để mô tả quá trình ” bất đối xứng ” hay khác nhau giữa vật chất và phản vật chất để giải thích tại sao tất cả các vật chất lại đã không bị phá hủy.

    Bằng chứng về phản vật chất

    Cloud chamber photograph by C.D. Anderson of the first positron ever identified. A 6 mm lead plate separates the upper half of the chamber from the lower half. The positron must have come from below since the upper track is bent more strongly in the magnetic field indicating a lower energy

    Một số bằng chứng về sự tồn tại của phản vật chất đã được đưa ra. Quan trọng nhất là việc quan sát các phi đạo của các hạt sơ cấp trong buồng bọtbubble chamber).

    Thí nghiệm được tiến hành bởi Carl Anderson vào năm 1932. Ông đã chụp hình được một số cặp phi đạo bị biến mất ngay khi gặp nhau. Dữ liệu này đã làm tăng sự tin tưởng rằng có tồn tại các hạt phản vật chất mà khi một hạt tương tác với chính phản hạt cùng loại sẽ triệt tiêu nhau và sinh năng lượng.

    Năm 1996, Phòng thí nghiệm Fermi, (Chicago, Mỹ) đã tạo ra 7 phản nguyên tử hydro trong một máy gia tốc hạt. Có điều các hạt này tồn tại trong thời gian quá ngắn ngủi, lại chuyển động với tốc độ sát gần ánh sáng, nên không thể lưu giữ để nghiên cứu.

    Tháng 10 năm 2002, Phòng thí nghiệm vật lý hạt châu Âu (European Organization for Nuclear Research-CERN) thông báo kết quả thí nghiệm ATRAP, tiếp nối thí nghiệm ATHENA tháng 9, tạo ra phản nguyên tử Hydro từ phản proton và positron. Kết quả đo mức năng lượng của các phản hạt trong phản nguyên tử hydro cho thấy, positron chuyển động trên quỹ đạo khá xa tâm phản proton, dẫn đến hệ thống này tồn tại hết sức kém bền vững. Để có được các phản nguyên tử (anti-atom) bền vững, toàn bộ thí nghiệm cần đặt trong môi trường nhiệt độ sát điểm 0 tuyệt đối (-273 độ C), vì ở nhiệt độ cao, các phản nguyên tử sẽ kết hợp với các nguyên tử của môi trường và biến mất ngay lập tức

    ================================================= Vì sao chúng ta có thể sống sót?

    Một ngày, bạn có thể đột ngột biến mất khỏi cõi đời này mà chưa kịp hiểu gì cả. Nguyên nhân là bạn đã gặp phải “phản vật chất” của mình. Sau 37 năm nghiên cứu, các nhà khoa học vừa tìm ra ra một bằng chứng cực kỳ quan trọng giải thích khả năng sống sót của bạn: vật chất có tính ổn định cao hơn phản vật chất. Máy dò hạt Babar.

    Đây là kết quả nghiên cứu của hơn 600 nhà khoa học thuộc 75 học viện khác nhau trên thế giới (Canada, Trung Quốc, Pháp, Đức, Anh, Italia, Na Uy, Nga và Mỹ). Với sự giúp đỡ của một máy dò hạt (detector) tên là Babar, nặng 1.200 tấn ở Stanford, California, họ đã chứng minh được rằng: hạt B meson (gồm một cặp quark và antiquark) có tính ổn định cao hơn phản hạt của nó.

    Vật chất và phản vật chất

    Trước vụ nổ Big Bang, vũ trụ của chúng ta chỉ là một điểm vô cùng nhỏ với một nguồn năng lượng vô cùng lớn. Chưa có không gian, thời gian, vật chất. Sau vụ nổ, năng lượng bung ra, hình thành các hạt (tạo nên vật chất) và các phản hạt (tạo nên phản vật chất).

    Theo lý thuyết thì:

    * Lượng vật chất và phản vật chất bằng nhau.

    * Vật chất và phản vật chất (dưới dạng các hạt) biến động không ngừng. Chúng có thể xuất hiện hoặc biến mất liên tục. Xác suất để một hạt hay phản hạt tồn tại trong một thời gian nhất định gọi là tính ổn định. Nếu một hạt vật chất gặp phản hạt của nó, mà cả hai cùng có tính ổn định ngang nhau, chúng sẽ biến mất.

    Vì 3 lý do trên nên vật chất phải có tính ổn định cao hơn phản vật chất một chút, nếu không toàn bộ vũ trụ sẽ biến mất. Năm 1964, lần đầu tiên nhà vật lý thiên tài người Nga Andrei Sakhrov chứng minh được sự tồn tại của một hạt mà phản hạt của nó kém bền vững hơn: đó là hạt K meson. Sau đó ông đã đưa vào ngành vật lý một khái niệm mới để miêu tả hiện tượng này: hiện tượng vi phạm CP ( charge-parity violation: vi phạm trạng thái cân bằng giữa vật chất và phản vật chất).

    37 năm liền, các nhà khoa học đã tìm mọi cách để chứng minh rằng hiện tượng vi phạm CP cũng xuất hiện ở các hạt khác nữa, mà trước tiên là ở hạt B meson, song đều không thu được kết quả.

    Các vấn đề còn lại

    Với việc tìm ra bằng chứng “vi phạm CP” ở hạt B meson, các nhà vật lý đã tìm ra hai loại hạt có độ ổn định lớn hơn phản hạt, góp phần chứng minh rõ hơn quá trình hình thành vật chất sau vụ nổ Big Bang. Tuy nhiên, lượng vật chất tồn tại trong vũ trụ hiện nay vẫn lớn hơn lượng phản vật chất rất nhiều. Có thể, “trong vũ trụ còn tồn tại một thứ gì đấy mà chúng ta chưa biết”, Steward Smith, phát ngôn viên của nhóm khoa học, nói.

    “Hoặc là trong vũ trụ còn tồn tại một số loại hạt khác, có thể quá nặng nên các máy gia tốc (dùng để sản xuất các hạt) không tạo ra được, hoặc trong vũ trụ đang ngự trị những hiện tượng vật lý mà chúng ta còn chưa chưa biết đến”, Smith nói.

    =================================================

    Bí ẩn phản vật chất sắp được giải mã

    10/12/2010

    Reuters ngày 6/12 đã cho biết, các nhà khoa học châu Âu vừa công bố việc tạo ra và nắm bắt nguyên tử phản hydro trong ống nam châm lý tưởng. Điều này sẽ giúp tiến triển nhanh trong việc giải thích sự hình thành phản vật chất – một trong những điều bí ẩn lớn của vũ trụ.

    Phản vật chất là vấn đề được giới khoa học toàn cầu đặc biệt quan tâm vì nó được xem là nguồn năng lượng vô tận và không tốn chi phí.

    Công bố của Tổ chức nghiên cứu nguyên tử châu Âu (CERN) được đưa ra 3 tuần sau khi ba nhóm nghiên cứu độc lập khác ở Geneva (Thụy Sỹ) nói rằng lần đầu tiên họ có thể tạo ra và nắm bắt những nguyên tử khó theo đuổi này. Phản vật chất hay vật chất trung lập được cho là có số lượng tương đương với vật chất hiện hữu trong vũ trụ.

    Rolf Heuer, Tổng giám đốc của CERN, nói rằng những khám phá mới đang đạt được với tốc độ dồn dập, nên quá trình vận hành máy gia tốc hạt lớn (LHC) sẽ được kéo dài thêm một năm, tới cuối năm 2012. Máy LHC đã chuyển động tới giai đoạn hoàn toàn mới, nên các nhà khoa học tin rằng trong những tháng tới nó có thể giúp con người hiểu về “vật chất tối” (dark matter) – chiếm 25% trong vũ trụ.

    Phản vật chất được cấu tạo từ những phản hạt cơ bản như phản hạt electron, phản hạt nơtron… Theo lý thuyết, nếu phản vật chất gặp vật chất thì sẽ nổ tung.

    QN (Theo http://www.xaluan.com)

    =================================================

    Lần đầu chế tạo thành công “phản vật chất”

    Lần đầu tiên trên thế giới, các nhà khoa học châu Âu đã chế thành công “phản vật chất”. Đây là một bước đột phá vật lý đáng kinh ngạc, khiến bộ phim bon tấn “Thiên thần và Ác quỷ” của Hollywood có thể không còn là giả tưởng nữa.

    Trong bộ phim viễn tưởng Star Trek, một lò phản ứng phản vật chất đã cung cấp năng lượng vận hành tàu vũ trụ Enterprise. Ảnh Rex Features.

    Các chuyên gia thuộc Trung tâm nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) ở Geneva vừa tuyên bố đã thu được hàng chục nguyên tử “phản vật chất” hydro (có thể gọi là phản hydro) – một kỳ công kỹ thuật giúp tăng cường đáng kể việc nghiên cứu một trong những câu đố hóc búa nhất của vật lý hạt nhân. Theo báo Telegraph, quá trình thâu tóm “phản vật chất” này chỉ diễn ra trong 1/6 giây.

    Tuy nhiên, 38 nguyên tử phản hydro thu được hầu như không tạo bất kỳ “mối đe dọa nào đối với Tòa thánh Vatican” như các nhà văn tưởng tượng ra. Chúng cũng không thể vận hành một tàu vũ trụ như khắc họa trong bộ phim viễn tưởng Star Trek.

    Dẫu vậy, giới chuyên môn vẫn ca ngợi thành tựu này như một bước đột phá quan trọng, có thể giúp các nhà vật lý phát triển, nhận biết sâu hơn về bản chất và nguồn gốc của vũ trụ. “Nó có thể khởi động các thử nghiệm với kết quả là mang tới những thay đổi đáng kể cho nhận thức hiện thời về vật lý hạt cơ bản hoặc xác nhận những gì chúng ta đã biết cho đến nay”, giáo sư Rob Thompson – Trưởng khoa Vật lý và Thiên văn tại Đại học Calgary và cũng là một trong những nhà khoa học hàng đầu đứng sau dự án, nhận định.

    Khái niệm về phản hạt, hay phản vật chất đầu tiên xuất hiện trong lý thuyết. Theo một giả thuyết được nhà vật lý lý thuyết xuất chúng người Anh Paul Dirac đưa ra vào năm 1931, phản vật chất là vật chất thông thường bị đảo ngược. Khi năng lượng biến đổi thành vật chất, một hạt và một phản hạt (hình ảnh phản chiếu của hạt) được tạo thành. Giữa hạt và phản hạt có những đặc trưng trái ngược nhau; hoặc điện tích trái dấu, hoặc chuyển động quay ngược chiều nhau v.v…

    Các nguyên tử thông thường bao gồm những hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm quay xung quanh. Ngược lại, các phản nguyên tử của chúng sẽ có hạt nhân mang điện tích âm và các hạt quay xung quanh mang điện tích dương.

    Khi các hạt và phản hạt va chạm, chúng tiêu diệt lẫn nhau và giải phóng năng lượng. Tương tự, khi các vật chất (gồm các hạt) và phản vật chất (gồm các phản hạt) gặp nhau, chúng ngay lập tức thủ tiêu nhau và tạo ra sự bùng nổ năng lượng. Vì lý do này, phản vật chất từ lâu đã trở thành một yếu tố hấp dẫn và ma quái trong khoa học viễn tưởng.

    Về mặt lý thuyết, chỉ 0,5kg phản vật chất cũng chứa đựng sức mạnh hủy diệt mạnh hơn một quả bom khinh khí lớn nhất. Tuy nhiên, việc chế tạo và cất giữ dù một lượng rất nhỏ phản vật chất cũng tốn kém và khó khăn tới mức triển vọng để sử dụng chúng nhằm chế tạo một vũ khí hủy diệt tối thượng vẫn còn xa vời.

    Giáo sư Thompson tiết lộ, 38 nguyên tử phản vật chất mà các nhà khoa học vừa chế thành công thậm chí không đủ để đun nóng một tách cà phê.

    Giáo sư Mike Charlton, một thành viên nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Swansea (Anh), cho biết thêm: Hydro là dạng nguyên tử đơn giản nhất và phản hydro là dạng phản vật chất dễ nhất có thể chế được trong phòng thí nghiệm. Hy vọng, việc tìm hiểu về nó sẽ cho phép chúng tôi làm sáng tỏ lý do tại sao hầu như tất cả mọi thứ trong vũ trụ đã được biết đến bao gồm vật chất là chủ yếu, còn lượng phản vật chất là rất nhỏ.

    Các nhà khoa học tin rằng, khi vũ trụ ra đời cách đây gần 14 tỉ năm từ vụ nổ Big Bang, một lượng vật chất và phản chất ngang bằng nhau đã được sinh ra. Dẫu vậy, vũ trụ ngày nay hoàn toàn nằm dưới sự thống trị của vật chất thông thường. Điều này cũng tốt, vì nếu không, vũ trụ sẽ là nơi rất nguy hiểm để sống. Nhưng nó làm nảy sinh một câu hỏi từ lâu đã gây đau đầu cho giới khoa học là: Tất cả các phản vật chất hình thành từ vụ nổ Big Bang đã mất đi đâu?

    --- Bài cũ hơn ---

  • Mấy Vấn Đề Phản Vật Chất
  • Công Nghệ 10 Bài 23: Chọn Giống Vật Nuôi
  • Bài 23: Chọn Giống Vật Nuôi
  • Chương Iii: Ngoại Hình Thể Chất Vật Nuôi Bai Giang Mon Giong Vat Nuoi Ppt
  • Bài 53. Ancol: Cấu Tạo, Danh Pháp, Tính Chất Vật Lí
  • Bạn đang xem bài viết Vì Sao Không Thể Có Phản Vật Chất I trên website Ceblaza.net. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!

  • Tin tức online tv