Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 27)

Ngưng tụ Bose-Einstein

Thực tế các boson không tuân theo nguyên lí loại trừ Pauli có nghĩa là không giới hạn bao nhiêu hạt chiếm cùng một mức năng lượng với các số lượng tử giống nhau. Vào thập niên 1920, Albert Einstein và Satyendra Nath Bose nhận thấy điều này có thể có một số hệ quả kì lạ. Thống kê Bose-Einstein của họ mô tả tất cả các trạng thái lượng tử trong đó một chất khí boson có thể tồn tại. Einstein tự hỏi liệu điều gì sẽ xảy ra nếu tất cả các boson đó được làm lạnh xuống chỉ vài ba độ trên không độ tuyệt đối. Ông đề xuất rằng tất cả các boson đó sẽ chìm xuống mức năng lượng khả dĩ thấp nhất, tạo ra một dạng thức mới của vật chất gọi là ngưng tụ Bose-Einstein.

Các ngưng tụ cuối cùng đã được tạo ra trong phòng thí nghiệm vào thập niên 1990 và biểu hiện các tính chất lượng tử hóa ở cấp nhìn thấy được. Ví dụ, khi helium-4 (một chất khí boson) được làm lạnh xuống 2oC (3,6oF) trên không độ tuyệt đối, nó bắt đầu hành xử như chất siêu chảy – một chất lỏng chảy không ma sát. Ngưng tụ Bose biểu hiện nhiều tính chất gây hiếu kì – chúng thậm chí có thể làm chậm sự truyền ánh sáng đến mức kéo lê và còn làm dừng ánh sáng, đồng thời khi bị khuấy đảo, chúng tạo thành các xoáy tiếp tục cuộn tròn đến vô hạn.

Ngưng tụ Bose-Einstein

Máy Va chạm Hadron Lớn

Để tìm kiếm các hạt hạ nguyên tử mới, các nhà vật lí xây dựng những cỗ máy đồ sộ, cho các hạt lao vào nhau ở tốc độ cực cao, tạo ra các năng lượng càng ngày càng cao sinh ra các hạt phù du trong thoáng chốc thường không được tìm thấy trong tự nhiên. Đồ sộ nhất trong các detector hạt này là Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) ở CERN, tại biên giới Pháp-Thụy Sĩ gần Geneva.

Đường hầm hình tròn dưới lòng đất của LHC có chu vi 27 km (16,8 dặm) được bố trí 1625 nam châm siêu dẫn làm bẻ cong, gia tốc và hội tụ các chùm hadron, từ các proton độc thân cho đến các hạt nhân nguyên tử nặng hơn và các ion tích điện. Hai chùm hạt chạy đua theo hai chiều ngược nhau, mỗi chùm gồm tới 120 tỉ hadron. Gia tốc qua các ống dẫn dưới lòng đất, tốc độ của chúng tiến gần bằng tốc độ ánh sáng trước khi chúng đập vào nhau ở năng lượng lên tới 13 nghìn tỉ eV. Mỗi năm có vài trăm nghìn tỉ va chạm xảy ra, được ghi lại bởi bảy thí nghiệm tách biệt bố trí trong những căn buồng rộng đặt vòng quanh vành đai gia tốc.

Máy Va chạm Hadron Lớn

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần cuối)
15/01/2019
LỜI BẠT Lucy Hawking Dưới bầu trời xám xịt lạnh lẽo của ngày xuân Cambridge, chúng tôi ngồi trong đoàn xe tang hướng về
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 23)
15/01/2019
CHƯƠNG 10 LÀM THẾ NÀO CHÚNG TA ĐỊNH HÌNH TƯƠNG LAI? Một thế kỉ trước, Albert Einstein đã cách mạng hóa nhận thức của chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 30)
13/01/2019
Lực yếu Lực yếu có tên gọi như thể không phải vì nó vốn dĩ yếu, mà do tầm tác dụng hết sức ngắn của nó. Ở những
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 29)
13/01/2019
Lực điện từ Ngoài lực hấp dẫn, lực điện từ là lực chúng ta trải nghiệm nhiều nhất trong cuộc sống hằng ngày. Cho dù
Lục quang tuyến: Hiện tượng thiên nhiên đẹp và may mắn
11/01/2019
Lục quang tuyến là một hiện tượng trong đó một phần của Mặt Trời bỗng đột ngột đổi màu trong chừng 1 hoặc 2 giây. Lóe
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 22)
06/01/2019
Chương 9 TRÍ TUỆ NHÂN TẠO SẼ VƯỢT MẶT CHÚNG TA KHÔNG? Trí thông minh là trung tâm ý nghĩa đối với loài người. Mọi thứ mà
Có thể có một phản vũ trụ phía bên kia Big Bang
06/01/2019
Vũ trụ của chúng ta có thể là ảnh qua gương của một vũ trụ phản vật chất lan tỏa ngược chiều thời gian trước Big Bang.
Hellium-3 có thể liên kết với sắt và oxygen ở sâu bên trong Trái Đất
06/01/2019
Hàm lượng cao đến bất ngờ của hellium-3 tìm thấy ở các điểm nóng núi lửa có thể là bằng chứng cho sự tồn tại của

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com