Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 40)

Phản vật chất

Chúng ta đã gặp phản vật chất ở phần trước, nhưng trước khi có công trình của Paul Dirac vào cuối thập niên 1920, khái niệm phản vật chất hoàn toàn chưa được biết tới. Khám phá hạt phản vật chất đầu tiên, positron, xảy ra vào năm 1932, và ngày nay chúng ta biết rằng mỗi hạt trong Mô hình Chuẩn có một phản hạt ảnh-qua-gương với cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu (ví dụ, nếu điện tích trên electron là -1, thì điện tích trên phản hạt của nó, positron, là +1). Các nhà vật lí còn chứng minh được rằng các phản hạt còn có thể tạo nên các “phản nguyên tử” và “phản phân tử” của riêng chúng.

Đặt một hạt và phản hạt của nó ở cùng nhau thì chúng sẽ hủy nhau thành một lóe năng lượng, tạo ra một cặp photon ảo thay cho chúng. Tuy nhiên, phản vật chất cực kì hiếm – nhiều nhất thì Máy Va chạm Hadron Lớn có thể tạo ra một phần tỉ của một gram phản vật chất mỗi năm. Chẳng ai biết vì sao phản vật chất lại khan hiếm như thế, thế nhưng đó lại là điều tốt – giả sử có lượng vật chất và phản vật chất ngang bằng nhau tại buổi bình minh của Vũ trụ, thì sự phân hủy của chúng đã để lại một Vũ trụ ngập tràn photon mà thôi.

Phản vật chất

Rào thế Coulomb

Một hệ quả gây kích thích của bản chất lượng tử của các hạt là khả năng của chúng có mặt ở nơi này trong chốc lát, rồi thoắt cái lại xuất hiện ở một nơi khác. Đây là cái xảy ra trong phân rã alpha, khi một hạt nhân helium “chui hầm” ra khỏi một hạt nhân lớn hơn. Tuy nhiên, trước khi chúng ta tìm hiểu sự chui hầm lượng tử một cách sâu sắc, chúng ta cần hiểu rõ hơn về hàng rào thế mà một hạt hay hạt nhân phải chui qua.

Trong nguyên tử, hàng rào này được gọi là rào thế Coulomb. Nó không phải một trường lực, mà là một tương tác tĩnh điện giữa các hạt nhân. Ở những khoảng cách rất gần hạt nhân, nó là lực hút, nhưng nó trở thành lực đẩy ngay khi khoảng cách lùi ra xa một chút thôi. Điều này khiến nó giữ hạt alpha rất tốt ở bên trong và giữ các hạt nhân nguyên tử khác ở xa. Hàng rào thế hút Coulomb bắt giữ hạt alpha trong hạt nhân có năng lượng chừng 26 triệu eV, và theo vật lí cổ điển, là không thể chọc thủng. Tương tự như vậy, hai hạt nhân cố gắng liên kết với nhau trong một phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi đủ năng lượng để chiến thắng hàng rào thế đẩy Coulomb.

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< 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