Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 41)

Sự chui hầm lượng tử

Có hai cách chiến thắng rào thế Coulomb xung quanh một hạt nhân nguyên tử. Cách thứ nhất là thông qua năng lượng tuyệt đối, song để một hạt thu được động năng lớn hơn năng lượng của rào thế Coulomb sẽ cần nhiệt độ hết sức cao (hàng chục tỉ độ). Những nhiệt độ như thế thậm chí không tồn tại trong tâm của một số sao khối lượng thấp, thế nhưng các hạt nhân hydrogen vẫn hợp nhất thành hạt nhân helium và phát năng lượng làm các sao tỏa sáng.

Thay vậy, khả năng cao hơn là các hạt tự sắp xếp lại theo cách thứ hai để chiến thắng rào thế Coulomb. Nói ví dụ, hàm sóng của một hạt alpha hoặc hai hạt nhân nguyên tử cố gắng hợp nhất có thể trải ra quá rào thế Coulomb, nghĩa là có một xác suất nhỏ để một hạt có thể xuất hiện ở bên ngoài (hay đi xuyên qua) rào thế. Cỡ của rào thế Coulomb là khác nhau đối với mỗi hạt nhân nguyên tử cho nên, tùy thuộc vào hạt nhân nào đang phân rã, có thể tốn từ vài phần triệu của một giây cho đến nhiều tỉ năm để một hạt alpha thoát ra ngoài.

Sự chui hầm lượng tử

Nguyên lí bất định Heisenberg

Sự nhập nhằng của vật lí lượng tử không chỉ tìm thấy ở hàm sóng, mà nó còn biểu hiện ở những tính chất mà chúng ta có thể đo ở một hạt. Werner Heisenberg vướng phải vấn đề này, ông nhận thấy không thể nào biết chắc chắn cả động lượng và vị trí của một hạt tại một thời điểm bất kì: chúng ta biết giá trị của một trong hai tính chất này càng chính xác, thì chúng ta biết tính chất kia càng kém chính xác. Heisenberg gọi đây là ‘nguyên lí bất định’. Nó chẳng liên quan gì đến các sai số trong thiết bị thí nghiệm hay phương pháp tiến hành mà thay vào đó, nó là một kết quả nảy sinh từ hành trạng của hàm sóng của một hạt. Bạn càng ấn định rõ vị trí của một hạt, thì hàm sóng càng bị bó chặt lại (xác định vị trí của hạt). Tuy nhiên, điều này có hệ quả là khiến cho bước sóng của hàm sóng (xác định động lượng của hạt) kém chính xác. Ngược lại, bước sóng được biết càng chính xác, thì hàm sóng phân bố càng rộng, nghĩa là hạt có xác suất lớn hơn để tồn tại ở nhiều nơi khác nhau.

Nguyên lí bất định

Nguyên lí bất định phát nói rằng các cặp tính chất lượng tử bổ sung nhất định (vị trí và động lượng, hay năng lượng và thời gian) không thể được xác định đồng thời với độ chuẩn xác hoàn hảo trong cùng một phép đo.

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


Thiên hà M106
22/06/2019
Nổi bật trong bức ảnh cảnh quan vũ trụ này là thiên hà xoắn ốc lớn, đẹp rạng ngời, Messier 106. Góc nhìn rộng gần hai
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 40)
21/06/2019
Năng lượng ion hóa Năng lượng ion hóa là năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron ra khỏi một nguyên tử cô lập trong
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 39)
21/06/2019
Điểm nóng chảy và điểm sôi Điểm nóng chảy và điểm sôi là nhiệt độ tại đó các chất biến đổi trạng thái – tương
Trung tâm từ trường của Ngân Hà
20/06/2019
Từ trường ở vùng trung tâm thiên hà Ngân Hà (Milky Way) của chúng ta trông như thế nào? Để trả lời câu hỏi này, đài quan
NGC 4676: Đôi Chuột Mờ Sương
20/06/2019
Hai thiên hà mờ sương này đang hút lấy nhau. Gọi là The Mice (Song Tý) vì chúng đều có đuôi dài, mỗi thiên hà xoắn ốc lớn
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 8)
20/06/2019
ĐỊNH NGHĨA CHO Ý THỨC Tôi đã lấy chút ít mảnh nhỏ từ các mô tả trước đây về ý thức trong các lĩnh vực thần kinh và
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 7)
20/06/2019
AI CHỊU TRÁCH NHIỆM? Một người đã dành nhiều thời gian và thực hiện nhiều nghiên cứu để hiểu được vấn đề của tiềm
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 58)
19/06/2019
Sao quark Các sao neutron được chống đỡ kháng lại lực hấp dẫn bởi một lực gọi là áp lực suy thoái neutron. Tính chất

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