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


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

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

Đọc nhiều trong tháng

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