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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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