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


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