Phát hiện làm thay đổi lý thuyết cơ bản về ánh sáng

Các nhà khoa học vừa tìm ra giới hạn mới về khối lượng của một hạt ánh sáng (photon) dựa trên các phép đo gián tiếp.

Hạt ánh sáng (hay photon) vốn dĩ được mô tả là các hạt không có khối lượng. Nguyên nhân là bởi chúng di chuyển qua không-thời gian với tốc độ không đổi, cũng như không thể tăng tốc hay giảm tốc độ trong chân không.

Vận tốc không đổi của hạt photon đồng nghĩa với việc chúng không có khối lượng và không có bằng chứng nào đủ sức phản biện điều này.


Hình ảnh của một ẩn tinh nhấp nháy ở khoảng cách rất xa (Ảnh: NASA).

Tuy nhiên giờ đây, một nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Khoa học & Kỹ thuật Tứ Xuyên, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Nam Kinh, đã chỉ ra điều ngược lại.

Đó là hạt photon có khối lượng, và chúng ta thực sự có thể "đong đếm" chúng dựa trên các phép đo gián tiếp.

Bằng cách nghiên cứu dữ liệu từ các vụ nổ sóng vô tuyến nhanh (là những vụ nổ ánh sáng cực kỳ mạnh mẽ không rõ nguồn gốc được phát hiện trên các vùng không gian rộng lớn giữa các thiên hà), nhóm tìm ra một thời gian trễ tỉ lệ thuận với khối lượng của hạt photon.

Từ các phép tính tỷ lệ, họ có thể suy ra giới hạn trên của photon là 9,52 x 10-46 kg (mức năng lượng tương đương 5,34 x 10-10 electron volt c-2).

"Đây là lần đầu tiên sự tương tác giữa khối lượng photon trả về kết quả khác 0 trong môi trường plasma", nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Mặc dù đây là giới hạn rất nhỏ, nhưng việc phát hiện ra rằng ánh sáng có bất kỳ khối lượng nào sẽ tác động đáng kể tới cách chúng ta giải thích về vũ trụ xung quanh, cũng như sự hiểu biết vốn dĩ về vật lý.

Điều này cũng sẽ mâu thuẫn với thuyết tương đối đặc biệt của Einstein và lý thuyết điện từ của Maxwell, từ đó dẫn đến một nền tảng vật lý mới, hay thậm chí trả lời một số câu hỏi lớn chưa thể giải đáp về vũ trụ.

Các nhà thiên văn học thì cho biết, nghiên cứu này cũng chứng minh sự cần thiết của kính thiên văn vô tuyến với độ chính xác cao trong việc thu được dữ liệu chất lượng và nhất quán.

Họ cho rằng với sự thúc đẩy của công nghệ, loài người sẽ thu hẹp các phép đo hơn nữa, cũng như tìm ra những tác động tiềm năng của hạt ánh sáng đối với vũ trụ xung quanh chúng ta.

TIN CŨ HƠN
Mưa kim cương rơi ngập hành tinh

Mưa kim cương rơi ngập hành tinh "có dấu hiệu sự sống"

Theo nghiên cứu được trích dẫn trên tờ PHYS, để xuất hiện mưa kim cương, một hành tinh cần sở hữu hai điều kiện đặc biệt.

Đăng ngày: 31/03/2026
Bao giờ con người định cư ở hành tinh khác?

Bao giờ con người định cư ở hành tinh khác?

Thành tựu về khám phá không gian đã mở ra triển vọng cho loài người chinh phục vũ trụ bao la đầy bí ẩn.

Đăng ngày: 31/03/2026
Mặt trăng bí ẩn có

Mặt trăng bí ẩn có "khí độc" nhiều gấp hàng trăm lần Trái đất: Nếu bốc cháy sẽ ra sao?

Không ngờ Mặt trăng Tithane, vệ tinh của sao Thổ, lại chứa nhiều loại khí dễ cháy hơn Trái đất. Tuy nhiên, nếu chúng vô tình bốc cháy thì kết quả sẽ ra sao?

Đăng ngày: 31/03/2026
Những hình ảnh tuyệt đẹp tiết lộ Vòng cung Tinh vân chưa từng có

Những hình ảnh tuyệt đẹp tiết lộ Vòng cung Tinh vân chưa từng có

Kính thiên văn James Webb đã tiết lộ những bức chân dung mới đầy màu sắc của Vòng cung Tinh vân.

Đăng ngày: 30/03/2026
24 giờ qua, sóng vô tuyến khắp thế giới chập chờn: Thủ phạm đang hiện ra trên trời!

24 giờ qua, sóng vô tuyến khắp thế giới chập chờn: Thủ phạm đang hiện ra trên trời!

Thiên thể sáng nhất trên bầu trời Trái đất đang "thủng" hai lỗ lớn, liên tục bắn về phía chúng ta những quả pháo sáng dữ dội, mà những đợt mất sóng vô tuyến liên tục hôm 19-5 là "còi báo động".

Đăng ngày: 29/03/2026
Vật chất tối không tồn tại và cần sửa lại tuổi của vũ trụ?

Vật chất tối không tồn tại và cần sửa lại tuổi của vũ trụ?

Báo cáo của Đại học Ottawa (Canada) đưa ra chứng cứ thuyết phục thách thức mô hình truyền thống của vũ trụ, cho rằng có lẽ không có chỗ cho vật chất tối tồn tại ngoài kia.

Đăng ngày: 29/03/2026
Liên tục trúng

Liên tục trúng "bom vũ trụ", Mặt trăng lăn đi 10 độ

Nghiên cứu mới của NASA cho thấy Mặt trăng của chúng ta liên tục phải đi lang thang trên chính trục của nó do chịu đựng quá nhiều cú tấn công từ vũ trụ.

Đăng ngày: 27/03/2026
Khoa Học News