Các nhà khoa học tạo ra vật chất và phản vật chất bằng ánh sáng

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Viện Vật lý Ứng dụng thuộc Học viện Khoa học Nga (IAP RAS) vừa công bố rằng họ đã tính toán được cách tạo ra vật chất và phản vật chất thông qua việc sử dụng tia laser. Điều này có nghĩa rằng, bằng cách tập trung tia laser cường độ cao, chúng ta có thể sớm tạo ra được vật chất và phản vật chất chỉ với ánh sáng đơn thuần.

Ánh sáng được tạo nên từ những hạt photon năng lượng cao. Khi các photon này đi qua một trường điện mạnh, chúng sẽ mất một lượng phóng xạ đủ để trở thành tia gamma và tạo ra các cặp electron-position, từ đó tạo nên một trạng thái mới của vật chất.

Igor Kosstyukov, một nhà nghiên cứu thuộc IAP RAS đã đưa ra lời giải thích về cách tính toán khái niệm về điện động lực học lượng tử (QED). Ông nói "Một trường điện mạnh với đầy đủ những hạt ảo như cặp hạt electron-positron có thể "đun nóng chân không". Hoạt động này có thể chuyển đổi các loại của hạt từ trạng thái ảo sang thực, trong đó các hạt không thể quan sát trực tiếp".


Ánh sáng được tạo nên từ những hạt photon năng lượng cao.

Một tầng QED là một loạt các quá trình bắt đầu bằng việc các electron và positron tăng tốc trong một trường laser. Sau đó, nó sẽ được dẫn theo sau bởi việc phát tán của các photon, electron và positrion năng lượng cao.

Khi các photon năng lượng cao phân tán, nó sẽ tạo ra các cặp electron-positron. Về cơ bản, một tầng QED sẽ dẫn đến việc sản xuất các electron-positron. Đây là một lý thuyết mà chưa từng được quan sát trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Trên cơ sở này, các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành quan sát cách các tia laser cường độ cao tương tác với một lá kim loại thông qua nhiều thử nghiệm mô phỏng khác nhau. Từ việc quan sát này, họ thu về một kết quả đáng ngạc nhiên, đó là lượng photon năng lượng cao được sản xuất bởi positron là lớn hơn lượng electron được tạo ra bởi lá kim loại.

Nếu chúng ta có thể sản xuất một lượng lớn các hạt positrion qua một thử nghiệm tương tự như vậy thì có thể kết luận rằng hầu hết các hạt được tạo ra bởi một tầng QED. Phát hiện này có thể mở ra một cánh cửa mới trong việc sản xuất vật chất và phản vật chất với điều kiện hiệu quả hơn.


Phản vật chất là một thứ cực kì tốn kém trong cả quá trình sản xuất và lưu trữ.

Phản vật chất là một thứ cực kì tốn kém trong cả quá trình sản xuất và lưu trữ. Tạo ra được 1 gram phản vật chất sẽ cần tới khoảng 25 triệu tỷ kilowatt-giờ năng lượng và tiêu tốn hơn một triệu tỷ USD. Vì thế, phát hiện này hy vọng có thể đưa ra phương thức sản xuất phản vật chất mà không tốn kém quá nhiều năng lượng và tiền bạc. Và khi có phương thức sản xuất mới, chúng ta có thể thay đổi đáng kể trong việc cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ.

Nghiên cứu của các nhà nghiên cứu thuộc Viện Vật lý Ứng dụng cung cấp cho chúng ta cái nhìn sâu sắc hơn vào tính chất của các loại tương tác và từ đó mở đường cho các ứng dụng thực tế. Ví dụ như việc phát triển được một nguồn laser-plasma từ những hạt photon và positron năng lượng cao sẽ vượt qua mọi nguồn sẵn có từ trước đến nay.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Thời đi học của các thiên tài thế giới

Thời đi học của các thiên tài thế giới

Chắc chắn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi biết Edison luôn bị đội sổ trong lớp và bị đánh giá là "điên khùng, không nên ngồi học lâu hơn", Albert Einstein sợ run người khi phải đến trường, nhà phát minh vĩ đại Edison tự học là chính,...

Đăng ngày: 02/04/2025
Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Khi nhiệt độ xuống thấp, các mô cây đông cứng, trong suốt như thủy tinh, rừng cây là nhà của loài nhện tarantula, cây cao nhất có thể lên đến 130m, có thể tạo ra hệ sinh thái riêng biệt

Đăng ngày: 31/03/2025
Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Vào ngày Tết Hàn thực 3/3 hàng năm, mỗi gia đình đều bận rộn chuẩn bị những đĩa bánh trôi, bánh chay. Tuy nhiên không phải ai cũng biết được nguồn gốc, ý nghĩa của ngày Tết này.

Đăng ngày: 31/03/2025
Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Khi bị chó dữ tấn công, đừng tỏ ra hoảng hốt hay bỏ chạy. Điều này càng kích thích chúng sẵn sàng tấn công bạn ngay lập tức.

Đăng ngày: 31/03/2025
Móng của một cây cầu được xây dựng như thế nào?

Móng của một cây cầu được xây dựng như thế nào?

Ở những vùng ngập nước, người ta làm thế nào để xây móng cầu - nền tảng của mọi công trình?

Đăng ngày: 30/03/2025
11 sự thật thú vị ít biết về tờ 100 Đô la Mỹ

11 sự thật thú vị ít biết về tờ 100 Đô la Mỹ

Có lẽ bạn biết tờ tiền 100 USD của Mỹ là loại tiền có mệnh giá lớn nhất ở Mỹ hiện nay. Bạn cũng có thể nhớ rằng tờ tiền này có hình ảnh khuôn mặt của Benjamin Franklin.

Đăng ngày: 29/03/2025
Sự khác nhau giữa những người dùng bán cầu não trái và phải

Sự khác nhau giữa những người dùng bán cầu não trái và phải

Bộ não của chúng ta được chia làm hai bán cầu, mỗi bên thực hiện các chức năng khác nhau. Và việc sử dụng nhiều bán cầu não phải hay trái nhiều hơn sẽ quyết định những kỹ năng và sở thích của chúng ta.

Đăng ngày: 28/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News