Neutrino - Vật thể nhanh nhất trên Trái đất

Các nhà vật lý cho rằng vật thể nhanh nhất trên Trái đất có thể là hạt hạ nguyên tử tên neutrino.

Trái đất chứa đựng nhiều kỳ tích về tốc độ như tàu vũ trụ bay khỏi bệ phóng, xe đua lao quanh đường chạy hay báo săn đuổi theo con mồi. Nhưng đáp án về vật thể nhanh nhất hành tinh phụ thuộc vào cách chúng ta định nghĩa "vật thể" và "trên Trái đất", theo Live Science.

Neutrino - Vật thể nhanh nhất trên Trái đất
Hạt neutrino rất khó phát hiện trên Trái đất. (Ảnh: Big Think).

Câu trả lời rõ ràng nhất có lẽ là ánh sáng. Trong môi trường chân không, ánh sáng di chuyển ở tốc độ 300.000km/s. Không có vật thể nào trong vũ trụ mà chúng ta từng biết có thể vượt qua tốc độ đó. Nhưng ánh sáng có phải vật thể hay không? Các nhà vật lý chưa thống nhất về vấn đề này. Một số cho là không bởi ánh sáng không có khối lượng. Số khác nói là có do theo cơ học lượng tử, ánh sáng vừa là sóng vừa là hạt. Phần lớn nhà vật lý đồng ý các hạt là vật thể. Theo John Matthews, nhà vật lý ở Đại học Utah, trong chân không vũ trụ, những hạt gọi là photon đó là vật thể nhanh nhất.

Trên Trái đất, tình huống trở nên phức tạp hơn, trừ khi ở trong buồng chân không. Khi một hạt photon đâm vào khí quyển Trái đất, nó di chuyển chậm lại. Sau đó, trong hoàn cảnh phù hợp, nó có thể gặp một số đối thủ. Đó là vì không phải mọi hạt đều bay chậm lại trong khí quyển theo cách giống photon.

Matthews là thành viên trong nhóm nghiên cứu phát hiện một số hạt rất nhanh có nguồn gốc từ tia vũ trụ mang năng lượng siêu cao. Đó là những cơn mưa hạt hạ nguyên tử trút xuống Trái đất từ ngoài không gian. Một trong những hạt này có biệt danh hạt Oh-My-God, được phát hiện bởi các đồng nghiệp của ông vào năm 1991 từ tia vũ trụ mang năng lượng cao nhất từng được ghi nhận. Các hạt như vậy di chuyển ở tốc độ cực gần với vận tốc ánh sáng trong buồng chân không. Nhưng khi đâm vào khí quyển Trái đất, chúng tiếp tục lao về phía trước. Vì vậy, chúng vượt qua vận tốc ánh sáng trong khí quyển, Matthews giải thích.

Điều đó biến hạt Oh-My-God thành một trong những vật nhanh nhất có khối lượng trên Trái đất, nhưng vị trí hàng đầu thuộc về hạt neutrino, theo Justin Vandenbroucke, nhà vật lý hạt ở Đại học Wisconsin-Madison. Hạt Oh-My-God có thể là một proton, hoặc giống hạt proton, nó tương đối lớn ở quy mô hạt hạ nguyên tử. Khối lượng của hạt neutrino nhỏ hơn ít nhất 10 tỷ lần so với hạt proton, vì vậy theo định luật vật lý cơ bản, nó thậm chí có thể di chuyển nhanh hơn ở cùng mức năng lượng.

Trong một thí nghiệm dài hạn tên IceCube ở Nam Cực, các nhà vật lý đặt máy dò bên trong khối băng thể tích một kilomet khối, hy vọng có thể tìm thấy hạt neutrino năng lượng cao. Bên trong băng, hạt neutrino đủ năng lượng có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Khi hạt neutrino năng lượng cao va chạm với nhân của một nguyên tử trong băng, nó có thể tạo ra hạt hạ nguyên tử mang điện tích cũng di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Những hạt bay nhanh này phát ra chớp sáng gọi là bức xạ Cherenkov giúp phát hiện hạt neutrino một cách gián tiếp.

Năm 2016, các nhà khoa học trong dự án IceCube phát hiện hạt neutrino năng lượng cao nhất. "Theo chúng tôi biết, đây là hạt nhanh nhất từng thấy", Bill Louis, nhà vật lý ở Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos cho biết.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Trung Quốc sắp hoàn thành hố khoan sâu 11.100m

Trung Quốc sắp hoàn thành hố khoan sâu 11.100m

Hố siêu sâu được khoan ở khu tự trị Tân Cương phía tây bắc Trung Quốc đạt 10.000 m vào ngày 4/2 và sẽ xuống sâu nữa, đánh dấu đột phá trong khám phá Trái đất.

Đăng ngày: 06/03/2024
Hé lộ hương vị của rượu vang La Mã cổ đại

Hé lộ hương vị của rượu vang La Mã cổ đại

Nghiên cứu mới công bố cho thấy rượu vang La Mã được ủ trong các bình đất sét chôn dưới đất, có vị hơi cay, thơm mùi bánh mì nướng, táo, hạt óc chó nướng, cà ri.

Đăng ngày: 06/03/2024
Khám phá bí mật của những cồn cát hình sao trên Trái đất

Khám phá bí mật của những cồn cát hình sao trên Trái đất

Ngày 4/3, các nhà khoa học đã công bố công trình nghiên cứu chuyên sâu đầu tiên về cồn cát hình sao trên sa mạc.

Đăng ngày: 06/03/2024
Người đàn ông duy trì kỷ lục thế giới nhờ ăn hamburger mỗi ngày trong hơn nửa thế kỷ

Người đàn ông duy trì kỷ lục thế giới nhờ ăn hamburger mỗi ngày trong hơn nửa thế kỷ

Ở tuổi 70, ông Don Gorske đã ăn hơn 34.000 chiếc hamburger Big Mac của McDonald's trong đời và trở thành một trong những người nắm giữ kỷ lục Guinness lâu nhất thế giới.

Đăng ngày: 06/03/2024
Vườn treo Babylon: Một kỳ quan cổ đại hư cấu?

Vườn treo Babylon: Một kỳ quan cổ đại hư cấu?

Vườn treo Babylon là một trong bảy kỳ quan của thế giới cổ đại, luôn mang trong mình vẻ đẹp huyền bí nhưng thực chất lại ẩn chứa một câu chuyện tình yêu đẹp đẽ đằng sau đó.

Đăng ngày: 06/03/2024
Internet lượng tử đạt được cột mốc quan trọng

Internet lượng tử đạt được cột mốc quan trọng

Các nhà vật lý tại Đại học Stony Brook (Mỹ) vừa thực hiện một bước quan trọng hướng tới việc hiện thực hóa mạng internet lượng tử.

Đăng ngày: 06/03/2024
Mảng vỏ Trái đất bị lật ngược bên dưới Địa Trung Hải

Mảng vỏ Trái đất bị lật ngược bên dưới Địa Trung Hải

Khi mảng kiến tạo châu Phi và Á Âu chậm rãi đâm vào nhau, một phần vỏ Trái Đất ngày nay nằm úp ngược ở sâu bên dưới Địa Trung Hải.

Đăng ngày: 04/03/2024
Tiêu điểm
Khoa Học News