Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 59)

Bức xạ Hawking

Mặc dù cả ánh sáng cũng không thể thoát ra khỏi chân trời sự kiện của một lỗ đen, nhưng có một ngoại lệ. Vào năm 1974, Stephen Hawking nhận ra rằng các hạt ảo, hình thành ở rìa bên trong chân trời sự kiện theo nguyên lí bất định Heisenberg, có khả năng chui hầm ra ngoài. Ý tưởng của Hawking là rằng khi một cặp hạt-phản hạt được tạo ra, một hạt rơi vào trong lỗ đen và đem lại ảo giác về việc có năng lượng âm, còn hạt kia chui hầm ra ngoài tự do. Để bảo toàn năng lượng, nó mượn một phần năng lượng từ lỗ đen và trở thành một hạt thật.

Hiện tượng này, cho đến nay chưa được quan sát thấy, được gọi là bức xạ Hawking. Vì mỗi hạt thoát ra mang theo nó một phần khối lượng/năng lượng của lỗ đen, nên điều đó có nghĩa là lỗ đen đang từ từ bốc hơi. Điều này đưa đến cái trông như nghịch lí. Phải chăng thông tin lượng tử từ các vật thể từng rơi vào trong lỗ đen cứ thế biến mất khỏi Vũ trụ hay nó được bảo toàn, và thậm chí có thể được phóng thích trong bức xạ Hawking? Bản thân Hawking không chắc chắn về vấn đề đó, nhưng nhiều nhà vật lí khác tin rằng thông tin thật sự được bảo toàn.

Bức xạ Hawking

Phân rã proton

Trong chừng mực mà chúng ta biết từ các quan sát, các proton là vĩnh cửu. Thế nhưng dù rằng chưa có ai từng chứng kiến một phân rã proton, thì liệu điều đó có nghĩa là chúng không bao giờ phân rã hay chăng? Các lí thuyết cố gắng kết hợp các lực cơ bản của Vũ trụ lượng tử thành một ‘lí thuyết thống nhất lớn’ (GUT – grand unified theory) dự đoán rằng các proton phân rã với chu kì bán rã từ 1034 đến 1036 năm. Tuy nhiên hạt Super-Kamiokande tại Nhật Bản đã tìm kiếm phân rã proton và chẳng tìm thấy gì, ràng buộc chu kì bán rã của proton thấp nhất là 1035 năm. Dẫu sao, đó là một khoảng thời gian quá xá lâu và nghĩa là sự phân rã proton, nếu nó có xảy ra, là rất hiếm.

Điều này có hệ quả đối với các số phận của Vũ trụ. Bản thân vật chất sẽ bắt đầu vỡ vụn khi các proton phân rã thành một hạt pion trung hòa và một positron, hoặc một pion trung hòa và một muon, đến lượt nó các hạt này sẽ tự phát phân hủy thành các photon tia gamma. Nếu các lí thuyết này đúng (và Vũ trụ tồn tại lâu đến thế), thì hơn một tỉ tỉ tỉ tỉ năm nữa trong tương lai toàn bộ vật chất sẽ phân rã hết thành bức xạ.

Phân rã proton

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


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
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

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

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

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