Khám phá bí mật của plasma

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học British Columbia đã phát triển một kỹ thuật giúp các nhà khoa học tiến thêm một bước quan trọng trong việc khám phá bí mất của dạng vật chất phổ biến nhất trong vũ trụ.

Plasma – hay khí ion hóa – có thể xuất hiện trong những vật bình thường như bóng đèn huỳnh quang, hoặc những hiện tượng như nổ nhiệt hạch. Tầng khí quyển bên ngoài của Trái Đất là plasma, sét và hầu hết các ngôi sao cũng hình thành từ vật chất này.

Trong gần 100 năm, các nhà vật lý học đã tìm cách phát triển lý thuyết toán học để giải thích trạng thái của plasma, tuy nhiên kiến thức chi tiết về thành phần hóa học của plasma và cơ cấu tương tác chính xác của nó vẫn là một câu hỏi lớn. Plasma thông thường nóng, phức tạp và rất khó chiết xuất trong tự nhiên hay trong phòng thí nghiệm.

Gần đây, một số phòng thí nghiệm bắt đầu nghiên cứu một loại plasma mới hết sức đơn giản, điều này hứa hẹn sẽ nâng hiểu biết của chúng ta về plasma lên một tầm cao mới. Những plasma này, gọi là plasma siêu lạnh, được hình thành từ việc cô lập các phân tử, làm lạnh đến xấp xỉ không độ để hình thành những đám ion và electron gần như không dịch chuyển. Với sự kiểm soát này các nhà khoa học có thể nghiên cứu những quá trình cơ bản mà nguyên tử plasma được hình thành và phát triển.

Tầng khí quyển bên ngoài của Trái Đất là plasma, sét và hầu hết các ngôi sao cũng hình thành từ vật chất này. (Ảnh: iStockphoto/Chee Ming Wong)

Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu thuộc UBC đã tìm ra phương pháp để tạo ra plasma siêu lạnh. Bắt đầu với một mẫu khí được làm lạnh bằng tia siêu âm, một nhóm nghiên cứu do Ed Grant, giáo sư và trưởng khoa hóa học chỉ đạo, đã tạo ra một plasma từ nitơ oxit có nhiệt độ ion và electron lạnh như plasma hình thành từ nguyên tử bị cô lập.

Những plasma này tồn tại trong vòng 30 micro giây hoặc thậm chí hơn, không giống như nguyên tử, phân tử ion có thể nhanh chóng tách ra bằng cách kết hợp với electron. Grant cho biết: “Thật đáng kinh ngạc rằng plasma của chúng tôi có tồn tại trong khoảng thời gian dài như vậy. Mật độ phân tử tích điện dày đặc cản trở sự kết hợp giữa ion và electron”.

Kỹ thuật này, được công bốt rên tạp chí Physical Review Letters, không chỉ tạo ra plasma với độ đậm đặc gấp 3 lần plasma hình thành từ nguyên tử bị cô lập, mà còn có mức độ tương quan lớn hơn, yếu tố thể hiện chuyển động tập trung giống như chất lỏng.

Grant cho biết: “Phân tử có ý nghĩa như “chén thánh” trong khoa học siêu lạnh. Kỹ thuật này mở ra cả một lĩnh vực mới cho vật lý”.

Grant cũng cho biết thêm rằng hiểu biết về plasma siêu lạnh ở cấp độ phân tử có thể đem lại những kiến thức mới về hành tinh khí (Sau Mộc, Sao Thổ, Sao Diêm Vương, Sao Hải Vương trong Thái Dương hệ), sao trắng, phản ứng nhiệt hạch và laze tia X.

Từ khóa liên quan:

plasma

sao

hành tinh

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những điều bạn chưa biết về kinh tuyến và vĩ tuyến

Những điều bạn chưa biết về kinh tuyến và vĩ tuyến

Dưới đây là những khái niệm cơ bản và dễ hiểu nhất về kinh tuyến và vĩ tuyến, cũng như cách xác định kinh tuyến và vĩ tuyến trên bản đồ, mời các bạn cùng xem.

Đăng ngày: 28/04/2025
Google Maps hoạt động như thế nào?

Google Maps hoạt động như thế nào?

Google Maps đã trở thành một phần thiết yếu của internet trong một thập kỷ trở lại đây, nhưng rất ít người biết cách thức hoạt động của nó như thế nào.

Đăng ngày: 28/04/2025
Người đàn ông

Người đàn ông "không có não" mà vẫn sống thách thức giới khoa học

Bệnh nhân 44 tuổi có đầy đủ nhận thức như bao người dù mang bộ não khác thường.

Đăng ngày: 26/04/2025
Bí kíp cực hay giúp bạn thoát khỏi đầm lầy

Bí kíp cực hay giúp bạn thoát khỏi đầm lầy

Nếu chẳng may bạn rơi xuống đầm lầy và phát hiện hai chân các bạn đang bị lún dần thì không được vội vàng rút chân hoặc vùng vẫy, vì càng vùng vẫy thì càng bị lún nhanh hơn và cũng mau chóng tiêu hao sức lực hơn.

Đăng ngày: 26/04/2025
Vì sao bạn hát dở, hay thậm chí không biết hát?

Vì sao bạn hát dở, hay thậm chí không biết hát?

Mọi người có co rúm người lại khi bạn hát không? Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, trong hai mươi người thì chỉ có 1 người thật sự mắc chứng không phân biệt được nốt nhạc hay chứng amusia.

Đăng ngày: 26/04/2025
Những quái vật từng

Những quái vật từng "làm mưa làm gió" trong thần thoại

Trong thần thoại bên cạnh những con vật hần kỳ như: Hydra và Hades, nhện khổng lồ... còn tồn tại nhiều quái vật kỳ lạ ít được biết đến và dần bị lãng quên: Sói lai sư tử Crocotta, hàm lợn đuôi voi Yale, mình trâu đầu bò Catoblepas...

Đăng ngày: 26/04/2025
Phụ nữ giọng trầm dễ được chọn làm lãnh đạo hơn

Phụ nữ giọng trầm dễ được chọn làm lãnh đạo hơn

Cả phụ nữ và nam giới đều thích những người lãnh đạo nữ có giọng trầm hơn so với những người có giọng cao, thậm chí trong cả các vị trí nữ lãnh đạo truyền thống, theo một nghiên cứu mới cho biết.

Đăng ngày: 26/04/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News