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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 2)
25/08/2019
Triết học: ý thức và vật chất Theo truyền thống, những câu hỏi như “Chúng ta được làm bằng gì?” thuộc về lãnh địa
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 20)
25/08/2019
NHỚ TƯƠNG LAI – REMEMBERING THE FUTURE Nếu mã hóa ký ức của chỉ một trong những giác quan là một quá trình phức tạp, thì làm
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 19)
25/08/2019
GHI/THÂU LẠI MỘT BỘ NHỚ Đáng buồn thay, HM qua đời vào năm 2008 ở tuổi tám mươi hai, trước khi ông có thể tận dụng lợi
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 74)
22/08/2019
Nguyên lí vị nhân sinh Một trong những khía cạnh lạ nhất của Vũ trụ chúng ta là cách mà nhiều hằng số cơ bản ẩn dưới
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 73)
22/08/2019
Một lí thuyết kiểm tra được ư? Cách hiểu đa thế giới đem lại một giải pháp thuyết phục cho những phương diện phản
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 56)
22/08/2019
Đồng Đồng đứng bắt cầu giữa thế giới cổ đại và hiện đại. Được tìm thấy vừa ở dạng nguyên tố tự nhiên vừa
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 55)
22/08/2019
Cobalt Các thợ khai mỏ bạc thời trung cổ ở Saxony hình dung họ bị quấy rầy bởi lũ kobold – những con quỷ dưới lòng đất
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 18)
22/08/2019
LÝ THUYẾT [KHÔNG.THỜI GIAN] VỀ Ý THỨC SPACE.TIME THEORY OF CONSCIOUSNESS Tôi đã đề xuất một lý thuyết mà tôi gọi là “lý

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