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
Hành tinh chứa được 1.321 Trái đất bên trong đâm vào Mặt trời, chuyện gì sẽ xảy ra?

Hành tinh chứa được 1.321 Trái đất bên trong đâm vào Mặt trời, chuyện gì sẽ xảy ra?

Chúng ta đều biết hậu quả khủng khiếp khi một ngôi sao chổi va vào Trái đất. Thế nhưng, nếu sao Mộc đâm vào Mặt trời thì chuyện gì sẽ xảy ra?

Đăng ngày: 11/12/2025
Bằng chứng sốc: Con người ra đời từ thứ kinh khủng nhất vũ trụ?

Bằng chứng sốc: Con người ra đời từ thứ kinh khủng nhất vũ trụ?

Siêu máy tính mạnh nhất thế giới và kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) đã mô phỏng thành công cách carbon-12 - hạt mầm của con người, muôn loài và cả người ngoài hành tinh - được tạo nên từ các môi trường cực đoan nhất vũ trụ.

Đăng ngày: 10/12/2025
Tìm ra

Tìm ra "thế giới người khổng lồ" 13 tỉ năm tuổi

Theo tờ Space, ngày nay những "người khổng lồ" vĩ đại nhất trong thế giới các vì sao cũng chỉ nặng gấp chục lần Mặt trời của chúng ta.

Đăng ngày: 10/12/2025
Cánh buồm Mặt trời giúp tàu vũ trụ tới sao Hỏa trong 26 ngày

Cánh buồm Mặt trời giúp tàu vũ trụ tới sao Hỏa trong 26 ngày

Một nhóm nhà khoa học mô phỏng chuyến đi tới sao Hỏa và không gian liên sao bằng cánh buồm Mặt Trời làm từ aerographite với kết quả ấn tượng.

Đăng ngày: 10/12/2025
Đây chính là nơi nóng nhất trong vũ trụ

Đây chính là nơi nóng nhất trong vũ trụ

Nơi nóng nhất trong vũ trụ có thể là chuẩn tinh 3C273 với nhiệt độ ước tính khoảng 10 nghìn tỷ độ C.

Đăng ngày: 09/12/2025
Tàu Mặt trăng của Nga chụp ảnh từ ngoài không gian

Tàu Mặt trăng của Nga chụp ảnh từ ngoài không gian

Luna-25, tàu đổ bộ Mặt Trăng đầu tiên của Nga phóng lên không gian hôm 11/8 gửi về những hình ảnh đầu tiên ngoài vũ trụ.

Đăng ngày: 09/12/2025
Sự sống Trái đất bắt nguồn từ vi khuẩn vũ trụ

Sự sống Trái đất bắt nguồn từ vi khuẩn vũ trụ

Loài người trên Trái đất từ lâu vẫn nghĩ rằng mình cô đơn trong vũ trụ và hiện vẫn đang cố gắng một cách vô vọng tìm kiếm những nền văn minh ngoài hành tinh. Trong khi đó có thể chính họ là những người ngoài hành tinh thứ thiệt.

Đăng ngày: 08/12/2025
Khoa Học News