Lần đầu tiên nhốt được kẻ thù của vật chất

0
115
Nhóm chuyên gia vật lý tạo ra phản nguyên tử hydro trong một vật hình ống được tạo nên bởi nam châm và các dây điện. Ảnh: BBC.

Mọi vật chất trên trái đất đều được tạo nên bởi cáchạt cơ bản (như nguyên tử và phân tử). Theo lý thuyết được chấp nhậnrộng rãi trong vật lý thì tất cả các hạt đều có phản hạt. Chẳng hạn,phản hạt của electron là positron. Phản hạt nhìn giống hệt hạt, có cùngcùng khối lượng với hạt, nhưng ngược về dấu (điện, từ). Nếu hạt gặpphản hạt, cả hai sẽ biến mất và giải phóng năng lượng dưới dạng vụ nổ.

Trong một bài viết trên tạp chí Nature hôm17/11, các nhà vật lý của Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN)tuyên bố họ vừa tạo ra 38 nguyên tử phản hydro trong phòng thí nghiệmvà duy trì sự tồn tại của chúng trong 170 phần nghìn giây bằng từtrường mạnh.

“Chúng tôi đang tiến dần tới thời điểm mà con ngườicó thể thực hiện những thử nghiệm để tìm ra các tính chất của phảnnguyên tử hydro. Đây là thành quả của 5 năm làm việc cật lực”, JoelFajans, một giáo sư vật lý của Đại học California, phát biểu.

Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và Đại học California hợp tác với CERN trong dự án tạo phản nguyên tử hydro.

Nhốt phản vật chất là việc khó khăn, bởi ngay khiphản vật chất gặp vật chất, chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau và tạo nên vụ nổlớn. Các nhà khoa học từng tạo ra được phản nguyên tử hydro vào năm2002 tại Mỹ nhưng không thể lưu giữ chúng vì chúng tan biến ngay saukhi gặp vật chất. Để ngăn chặn hiện tượng này, các nhà khoa học củaCERN tạo ra phản nguyên tử hydro trong trường điện từ mạnh. Họ chopositron (thứ đối kháng với electron) kết hợp với phản proton để tạo raphản nguyên tử hydro. Để tạo ra 38 phản nguyên tử hydro, nhóm nghiêncứu phải thực hiện thử nghiệm tới 335 lần.

Nếu mọi thứ đều ở trong trạng thái cân bằng khi vũtrụ hình thành thì vật chất và phản vật chất sẽ chiếm tỷ lệ tương đươngnhau trong vũ trụ. Nhưng trong trường hợp đó vũ trụ không thể hìnhthành, bởi vật chất và phản vật chất sẽ hủy diệt lẫn nhau. Vì thế, giớikhoa học cho rằng phản vật chất chỉ chiếm tỷ lệ cực kỳ nhỏ so với vậtchất. Nhưng tại sao vật chất nhiều hơn phản vật chất trong vũ trụ vẫnlà một câu hỏi chưa có đáp án đối với loài người.

Minh Long  (VNE)