Chế tạo thành công ‘súng’phản vật chất để bàn

Một đội vật lí quốc tế làm việc tại trường Đại học Michigan ở Mĩ vừa thành công trong việc chế tạo một “khẩu súng” phản vật chất để bàn có khả năng phát ra những xung ngắn positron. Trong bài báo của họ đăng trên tạp chí Physical Review Letters, đội khoa học đã mô tả cách họ chế tạo khẩu súng, cái nó có khả năng làm, và nó có thể có những công dụng gì.

Positron là phản hạt của electron. Ngoài việc được tạo ra trong các phòng thí nghiệm, chúng còn được tìm thấy trong những vòi vật chất do lỗ đen và pulsar phát ra. Cho đến nay, positron dùng cho nghiên cứu được tạo ra bởi những cỗ máy rất đồ sộ và tốn kém. Một trong số đó là cỗ máy gia tốc khổng lồ tại CERN (LHC). Một cái nữa là một dụng cụ do các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore chế tạo, nó tạo ra positron bằng cách chiếu một laser cực mạnh vào một cái đĩa nhỏ xíu bằng vàng. Một nghiên cứu khác mới đây của các nhà khoa học tại Đại học Texas thì chế tạo một máy gia tốc cỡ để bàn. Nỗ lực mới này dựa trên nghiên cứu đó – đội khoa học đã chế tạo một dụng cụ không dài hơn 1 mét có khả năng phát ra những xung ngắn electron lẫn positron, mà theo họ báo cáo, rất giống với cái phát ra bởi các lỗ đen và pulsar.

Chế tạo thành công ‘súng’phản vật chất để bàn

a. Sơ đồ thí nghiệm nhìn từ trên xuống. Lá chắn plastic và tefon được đưa vào để giảm nhiễu do các hạt lệch hướng năng lượng thấp và tia X. b. Tín hiệu positron tiêu biểu do Bản Ảnh ghi lại. c. Tín hiệu tiêu biểu của chùm electron ghi lại trên màn hình LANEX. d. phổ thu được. Ảnh: arxiv.org/abs/1304.5379

Để lập kì công này, đội khoa học đã chiếu một laser petawatt (1015 W) vào một mẫu khí trơ helium. Chiếu laser như vậy làm tạo ra một chùm electron chuyển động rất nhanh. Những electron đó được hướng vào một lá kim loại rất mỏng làm cho chúng lao vào từng nguyên tử kim loại. Những va chạm đó mang lại một dòng phát xạ electron và positron – hai loạt hạt được tách riêng ra bằng cơ chế nam châm.

Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng mỗi xung bắn của khẩu súng của họ chỉ kéo dài 30 femto giây (1 femto giây = 10-15 giây), nhưng mỗi xung chiếu mang lại sự sản sinh hàng nghìn triệu triệu positron – mức có thể sánh với sản lượng positron tại CERN. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng người ta có thể sử dụng dụng cụ của họ để mô phỏng những dòng vật chất phát ra từ lỗ đen và/hoặc pulsar, hi vọng mang đến một số câu trả lời cho những câu hỏi như trong những vòi vật chất như thế có những loại hạt vật chất nào với tỉ lệ bao nhiêu, năng lượng chúng có là bao nhiêu, và các hạt trong chúng tương tác như thế nào với môi trường mà chúng bị ném vào.

Tham khảo: Table-Top Laser-Based Source of Femtosecond, Collimated, Ultrarelativistic Positron Beams, Phys. Rev. Lett. 110, 255002 (2013). prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i25/e255002 ; arxiv.org/abs/1304.5379

Theo PhysOrg.com

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
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 52)
22/05/2019
Vụ Nổ Lớn Nguồn gốc của lí thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang) nằm ở thực tế chính không gian đang dãn nở. Nếu Vũ trụ hiện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 51)
22/05/2019
Lí thuyết nhiễu loạn Trong khi các nhà vật lí có thể tính ra nghiệm cho các toán tử Hamiltonian tương ứng với, nói ví dụ,
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 4)
22/05/2019
SỰ TRỖI DẬY CỦA TÊN LỬA V-2 Dưới sự lãnh đạo của von Braun, các công thức trên giấy và bản phác thảo của Tsiolkovsky
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 3)
22/05/2019
PHẦN I: RỜI TRÁI ĐẤT – LEAVING THE EARTH Bất cứ ai ngồi trên đỉnh của hệ thống nạp đầyu nhiên liệu hydro-oxygen lớn nhất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 50)
21/05/2019
Nguyên lí tương ứng Cơ học lượng tử giải quyết vật lí học của cái rất nhỏ và, như chúng ta thấy, hành trạng lượng
Từ trường của vũ trụ vô cùng yếu
20/05/2019
Từ trường của toàn bộ vũ trụ yếu hơn 2,5 tỉ lần so với của một nam châm tủ lạnh, theo một phân tích mới. “Xét theo
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 4)
20/05/2019
TỪ TÍNH TRONG NÃO Trong thập kỷ qua, nhiều thiết bị công nghệ cao mới đã bước vào bộ công cụ của các nhà thần kinh học,
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 3)
20/05/2019
MRI: CỬA SỔ NHÌN VÀO TRONG BỘ NÃO Để hiểu lý do tại sao công nghệ mới triệt để này đã giúp giải mã bộ não đang suy

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