Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 100 - Hết)

Phải chăng Copenhagen đúng?

Cách hiểu Copenhagen đã thống trị cơ học lượng tử trong gần một thế kỉ, còn chúng ta nên xem xét nó như thế nào? Niels Bohr vẫn xem các hạt và các nguyên tử là vốn dĩ tất định luận, và xem hàm sóng chỉ là nỗ lực tốt nhất của chúng ta nhằm hình dung nó. Quan điểm này vận hành suôn sẻ khi giải những bài toán cơ lượng tử bình thường. Việc giải thích hệ vân giao thoa Young hay các orbital electron không thật sự phụ thuộc vào hàm sóng là một thực thể vật lí hay là một ý tưởng trừu tượng; trường hợp nào thì toán học cũng vận hành tốt.

Thế nhưng đào sâu thêm một chút vào tự nhiên, thì câu hỏi trên trở nên quan trọng hơn. Sự khác biệt giữa một sóng theo nghĩa đen và một sóng khái niệm có thể là một ma trận vô hạn các vũ trụ song song hoặc là chìa khóa giải mã bí ẩn của lực hấp dẫn lượng tử. Thách thức đối với các nhà vật lí lượng tử trong những thập niên sắp tới là xác định xem khái niệm nào trong số này là đúng. Tùy thuộc vào câu trả lời đó, nhận thức của chúng ta không những về tự nhiên, mà còn về vị thế của chúng ta trong Vũ trụ (hoặc đa vũ trụ), có thể sẽ trông rất khác.

“Tôi bị thuyết phục rằng (Chúa) không chơi xúc xắc.”

-- Albert Einstein

 

 

CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ

 

Boson

Một hạt có ‘spin’ nguyên hoặc zero. Các hạt sơ cấp gọi là boson chuẩn, thường được tạo ra dưới dạng các hạt ảo, giữ một vai trò thiết yếu trong sự trung chuyển các lực cơ bản của tự nhiên giữa các fermion.

 

Bức xạ điện từ

Một hiện tượng tự nhiên gồm các sóng điện và sóng từ hòa quyện và tăng cường lẫn nhau. Nó có thể biểu hiện các tính chất rất khác nhau tùy thuộc vào bước sóng, tần số và năng lượng của nó, và truyền đi trong những gói năng lượng rời rạc gọi là photon biểu hiện đồng thời tính chất sóng và hạt.

 

Bức xạ gamma

Một dạng bức xạ điện từ năng lượng cao được giải phóng bởi các quá trình đa dạng, ví dụ như sự phân rã phóng xạ.

 

Electron

Một hạt sơ cấp khối lượng thấp mang điện tích âm. Các electron được tìm thấy trong các lớp vỏ orbital xung quanh hạt nhân nguyên tử.

 

Fermion

Hạt có spin bán nguyên, bao gồm mọi loại hạt vật chất sơ cấp (gọi là quark và lepton). Các fermion tuân theo nguyên lí loại trừ Pauli.

 

Hàm sóng

Một mô tả về trạng thái lượng tử của một hệ, thường được kí hiệu bằng chữ cái Hi Lạp Y (psi). Hàm sóng mô tả xác suất của một phép đo tiến hành trên một hệ lượng tử đem lại một kết quả nhất định.

 

Hạt alpha

Một hạt được giải phóng bởi sự phân rã phóng xạ gồm hai proton và hai neutron – tương đương với hạt nhân của một nguyên tử helium.

 

Hạt beta

Một hạt được giải phóng bởi sự phân rã phóng xạ - thường là electron, và, đôi khi, là positron. Hạt beta được giải phóng từ các hạt nhân nguyên tử không bền, khi một neutron chuyển hóa thành proton, hoặc ngược lại (nhưng hiếm hơn).

 

Hạt ảo

Một hạt tự phát sinh ra và tồn tại trong một khoảng thời gian cực ngắn, là kết quả của nguyên lí bất định Heisenberg khi áp dụng cho thời gian và năng lượng. Các hạt ảo được tạo ra dưới dạng các cặp hạt-phản hạt, và tác dụng như các boson chuẩn trung chuyển các lực cơ bản của tự nhiên.

 

Hằng số Planck

Một hằng số vật lí giúp xác định các liên hệ cấp lượng tử, ví dụ như liên hệ giữa tần số của một photon và năng lượng mà nó có.

 

Lepton

Một gia đình hạt sơ cấp không chịu lực hạt nhân mạnh, gồm electron và các neutrino.

 

Lớp vỏ orbital

Một vùng vây xung quanh hạt nhân nguyên tử, trong đó các electron được tìm thấy. Kích cỡ của orbital xác định năng lượng của electron được tìm thấy ở đó.

 

Lực cơ bản

Một trong bốn lực chi phối cách các hạt vật chất tương tác trong tự nhiên. Ba lực cơ bản, lực điện từ, lực yếu và lực mạnh, được mô tả bởi vật lí lượng tử, còn lực thứ tư, lực hấp dẫn, hiện nay chỉ được mô tả bởi thuyết tương đối rộng.

 

Lượng tử

Lượng nhỏ nhất khả dĩ của một tính chất nhất định có thể liên quan trong một tương tác vật lí. Những hiện tượng nhất định, ví dụ năng lượng của các sóng ánh sáng và của các electron trong nguyên tử, vốn dĩ bị ‘lượng tử hóa’ ở cấp độ nhỏ nhất. Vật lí lượng tử mô tả hành trạng kì lạ, đôi khi phản trực giác, phát sinh theo đó.

 

Moment động lượng

Tính chất của các vật chuyển động quay tương tự như động lượng, liên hệ với quán tính của chúng và tốc độ quay xung quanh trục.

 

Moment từ

Một tính chất xác định độ lớn của từ trường do một vật tạo ra, và độ cảm của nó trước sự ảnh hưởng của từ trường khác.

 

Neutron

Một hạt hạ nguyên tử trung hòa điện có cấu tạo gồm hai quark xuống và một quark lên, được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử.

 

Nguyên lí bất định Heisenberg

Một mối liên hệ tuyên bố rằng không thể đo đồng thời hai tính chất lượng tử ‘bổ sung’ (chẳng hạn, vị trí và động lượng của một hạt) với độ chuẩn xác hoàn hảo.

 

Nguyên lí loại trừ Pauli

Một quy tắc cấm các hạt fermion chiếm giữ “các trạng thái” y hệt nhau trong một hệ, và do đó chịu trách nhiệm cho phần lớn cấu trúc của vật chất.

 

Nguyên tử

Đơn vị nhỏ nhất không thể chia nhỏ của vật chất biểu hiện các tính chất của một nguyên tố hóa học. Các nguyên tử có hạt nhân nhỏ bé gồm các proton tích điện dương và neutron trung hòa điện, vây xung quanh hạt nhân là một đám mây electron tích điện âm có số lượng cân bằng với số lượng proton.

 

Photon

Một gói rời rạc của bức xạ điện từ có thể biểu hiện hành trạng vừa giống sóng vừa giống hạt.

 

Proton

Một hạt hạ nguyên tử nặng mang điện tích dương, được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử và có cấu tạo gồm hai quark lên và một quark xuống.

 

Quark

Một hạt sơ cấp được tìm thấy trong các ‘mùi’ khác nhau, chịu trách nhiệm cho phần lớn khối lượng trong vật chất.

 

Số ảo

Một hệ thống số dựa trên căn bậc hai của -1, kí hiệu là i. Mặc dù i không tồn tại như một số ‘thực’, song cần có nó để giải các phương trình phức, trong đó có nhiều phương trình mô tả vật lí lượng tử.

 

Spin

Một tính chất của các hạt hạ nguyên tử, tương tự như moment động lượng ở những vật thể lớn hơn, làm ảnh hưởng đến nhiều phương diện hành trạng của chúng.

 

Vạch quang phổ

Các vạch trong quang phổ ánh sáng với những bước sóng nhất định, được gây ra bởi sự phát xạ hay hấp thụ ánh sáng khi các electron di chuyển giữa các lớp vỏ orbital hay các mức năng lượng bên trong nguyên tử.

 

Vector

Một thực thể toán học có cả độ lớn và một chiều nhất định. Nhiều tính chất lượng tử được mô tả theo các số hạng vector.

Vật lí Lượng tử Tốc hành
Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

TẢI XUỐNG EBOOK 

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


‘Hạt X17’ có khả năng mang lực thứ năm của tự nhiên
12/12/2019
Vũ trụ của chúng ta bị chi phối bởi bốn lực cơ bản. Ít nhất thì đó là cái các nhà vật lí lâu nay vẫn nghĩ. Tuy nhiên, nay
Thí nghiệm đơn giản giải thích sự cộng hưởng từ
12/12/2019
Các nhà vật lí tại Đại học California, Riverside, vừa thiết kế một thí nghiệm giải thích khái niệm cộng hưởng từ. Dự án
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 49)
11/12/2019
NỖI KINH HOÀNG TỘT CÙNG: KHÍ ĐỘC Thế bí ấy là vấn đề nghiêm trọng với cả hai phe; mỗi bên đều muốn tấn công nhưng
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 48)
11/12/2019
NHỮNG MÁY BAY CHIẾN ĐẤU ĐẦU TIÊN Chiếc máy bay có động cơ đầu tiên được anh Wright bay thử chỉ một thập niên trước khi
Có thể tích hợp và kiểm soát các trạng thái lượng tử vào các linh kiện điện tử thông thường
11/12/2019
Sau hàng thập kỉ thu nhỏ, các linh kiện điện tử tạo nên máy vi tính và các công nghệ hiện đại của chúng ta nay bắt đầu
Tìm hiểu màu sắc ở cấp nano
10/12/2019
Một số sinh vật biến màu linh hoạt nhất trong vương quốc động vật không có màu sắc nổi bật của chúng từ sắc tố. Thay
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 68)
09/12/2019
Thuyết nguyên tử 1808 John Dalton (1766-1844) John Dalton có được sự thành công trong sự nghiệp bất chấp một số khó khăn: Ông
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 67)
09/12/2019
Phân tích Fourier 1807 Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)   “Có một phép tính vật lí toán gặp đi gặp lại nhiều nhất

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