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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


M106: Thiên hà xoắn ốc có tâm khác thường
21/07/2019
Điều gì đang xảy ra tại tâm của thiên hà xoắn ốc M106? Là một đĩa sao và chất khí xoáy tít, diện mạo của M106 nổi bật
5 lí do nên thám hiểm các tiểu hành tinh
21/07/2019
Chính vào hôm Trái Đất sống sót sau một vụ va chạm suýt xảy ra với tiểu hành tinh 367943 Duende, các máy quay ở Nga đã bất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 64)
21/07/2019
Lực hấp dẫn lượng tử Lực hấp dẫn là lực duy nhất chưa dung hòa được với cơ học lượng tử. Thuyết tương đối rộng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 63)
21/07/2019
Điện động lực học lượng tử Điện động lực học lượng tử (QED – quantum electrodynamics) là lí thuyết trường mô tả
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 32)
21/07/2019
Khám phá vành sao Thổ 1610 Galileo Galilei (1564–1642), Giovanni Domenico Cassini (1625–1712), Christiaan Huygens (1629–1695) “Các vành sao
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 31)
21/07/2019
Các định luật Kepler về chuyển động hành tinh 1609 Johannes Kepler (1571–1630) “Mặc dù Kepler ngày nay chủ yếu được nhớ
Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên

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