Bí ẩn về phản vật chất sắp được thử nghiệm thành công tại Mỹ
Định luật vật lý về phản vật chất
Các nhà khoa học cuối cùng có thể xác nhận những dự đoán từ các định luật vật lý về phản vật chất, theo Science Alert. Kết quả này đã mở ra phương pháp mới để kiểm tra lý thuyết đặc biệt của Nhà vật lý Albert Einstein về thuyết tương đối giúp lý giải một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý hiện đại: "Tại sao trong vũ trụ lại có nhiều vật chất thông thường hơn so với phản vật chất?"
"Đây là một thời điểm lịch sử trong những thập kỷ dài nỗ lực để tạo ra phản vật chất và so sánh các thuộc tính của nó với những vật chất thông thường" Theo nhà vật lý lý thuyết Alan Kostelecky tại Đại học Indiana đánh giá.
Các định luật vật lý dự đoán rằng cứ mỗi hạt của vật chất thông thường sẽ có một phản hạt tương ứng. Vì vậy, đối với mỗi electron điện tích âm sẽ có một positron mang điện tích dương. Điều đó có nghĩa với mỗi nguyên tử hydro thông thường được tạo thành bởi một electron liên kết với một proton, sẽ có một nguyên tử hydro được tạo thành từ một phản electron (hoặc positron) liên kết với một phản proton.
Ảnh minh hoạ: Vụ nổ bom phản vật chất
Thực tế là có quá nhiều vật chất thông thường trong vũ trụ trong khi khó có thể tìm thấy phản hạt trong tự nhiên Điều này có thể giải thích bởi các phản hạt sẽ bị triệt tiêu bởi các hạt của chính nó ngay trước khi chúng ta kịp quan sát. Tuy nhiên, vấn đề khiến các nhà khoa học bối rối là số lượng các hạt vật chất nhiều hơn phản vật chất trong khi các mô hình vật lý hiện đại do Einstein đưa ra trong thuyết tương đối dự đoán số lượng hạt và phản hạt cân bằng sinh ra từ vụ nổ big bang
"Có một diều gì đó đã xảy ra, dẫn tới sự phân bố mất cân bằng hiện tại và chúng ta đơn giản không có cách giải thích nào hợp lý hiện nay", Jeffrey Hangst, một thành viên tron nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm ALPHA cho biết.
Thuyết tương đối đặc biệt của Einstein vẫn được cho là đúng
Theo kết quả Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature ngày 29/11, lần đầu tiên các nhà khoa học có thể đo phổ ánh sáng phát ra bởi một phản nguyên tử hydro khi bị kích thích bởi laser và so sánh với phổ ánh sáng phát ra bởi một nguyên tử hydro thông thường.
Là nguyên tử phổ biến nhất trong vũ trụ hydro luôn triệt tiêu mọi phản nguyên tử của chính nó ngay lập tức và khó có thể tìm thấy phản nguyên tử hydro trong tự nhiên. Do đó, các nhà khoa học cần phải tạo ra các phản nguyên tử hydro trong phòng thí nghiệm.
Nguyên tử hydro và phản nguyên tử hydro.
Trong 20 năm qua, nhóm nghiên cứu ALPHA thuộc Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) đã tìm cách tạo ra các phản nguyên tử hydrogen để nghiên cứu và phát triển kỹ thuật cho phép tạo ra khoảng 25.000 phản nguyên tử hydro mỗi 15 phút, và bẫy được khoảng 14 trong số 25.000 phản nguyên tử để nghiên cứu. Đây là một bước đ
Một phá lớn khi trước đây họ chỉ có thể bẫy từ một đến hai nguyên tử hydro mỗi 15 phút.
Những phản nguyên tử này sau đó sẽ được kích thích bởi ánh sáng laser để buộc positron "nhảy" từ mức năng lượng thấp lên một mức năng lượng cao hơn. Sau một thời gian ngắn, các positron trở lại mức năng lượng thấp hơn, phần năng lượng dư thừa sẽ chuyển thành ánh sáng bức xạ ra ngoài.
Khi đo ánh sáng bức xạ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các phản nguyên tử hydro phát ra chính xác cùng một quang phổ ánh sáng như các nguyên tử hydro thông thường. Kết quả này phù hợp với mô hình chuẩn của vật lý hạt, dự đoán rằng hydro và phản hydro sẽ có quang phổ giống hệt nhau.
Nếu tất cả các quang phổ của các laser khác nhau cho nguyên tử và phản nguyên tử hydro đều kết thúc giống nhau, nhóm nghiên cứu có thể chứng minh thuyết tương đối đặc biệt của Einstein vẫn đúng.
- Tại sao chúng ta nghe âm thanh rõ hơn khi trời lạnh, mưa hoặc có... (Thứ tư, 21:11:05 25/11/2020)
- 1001 thắc mắc: Tầng khí quyển trong suốt sao nhìn bầu trời... (Chủ nhật, 19:30:05 02/08/2020)
- Liệu vật chất tối có phải nguyên nhân khiến khủng long tuyệt... (Thứ bảy, 18:30:02 01/08/2020)
- Sự cố và tác hại gây ra bởi tĩnh điện và các biện pháp... (Thứ sáu, 07:00:08 31/07/2020)
- Chứng minh sự tồn tại của ánh sáng siêu lỏng (Thứ năm, 15:53:01 08/03/2018)
- MIT đột phá về chip lượng tử ánh sáng (Thứ năm, 14:32:03 08/03/2018)
- Vật lý lượng tử có thể chứng minh có kiếp sau? (Thứ tư, 09:57:03 07/03/2018)
- Vật lý lượng tử chứng minh được "cõi âm" tồn tại (Thứ Ba, 16:04:05 06/03/2018)
- Giả lập các hiện tượng vật lý phức tạp trong vật lý... (Thứ sáu, 16:38:00 02/03/2018)
- Các nhà vật lý ép ánh sáng đến giới hạn lượng tử (Thứ sáu, 16:33:02 02/03/2018)
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
- 7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
- Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
- 7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
- Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:07 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:06 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:00 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:06 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:04 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:07 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:01 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:01 14/01/2021