Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 11)

Hiệp Khách Quậy Phương trình nổi tiếng nhất thế giới vật lí học cho ta biết rằng khối lượng và năng lượng là tương đương. Einstein đã thực hiện khám phá nổi bật này trong khi đang nghiên cứu các vật có khối lượng (m) sẽ hành xử như thế nào khi chuyển động ở gần tốc độ ánh sáng (c; giới hạn tốc độ vũ trụ tối hậu, chỉ... Xin mời đọc tiếp.

Tương đương khối lượng-năng lượng

Phương trình nổi tiếng nhất thế giới vật lí học cho ta biết rằng khối lượng và năng lượng là tương đương. Einstein đã thực hiện khám phá nổi bật này trong khi đang nghiên cứu các vật có khối lượng (m) sẽ hành xử như thế nào khi chuyển động ở gần tốc độ ánh sáng (c; giới hạn tốc độ vũ trụ tối hậu, chỉ có thể đạt tới bởi các hạt photon không khối lượng). Hệ số tỉ lệ khổng lồ của phương trình trên (tốc độ khổng lồ của ánh sáng nhân với chính nó) cho thấy có rất nhiều năng lượng bị giam giữ thậm chí trong một khối lượng tương đối nhỏ. Chẳng hạn, một túi đường 1 kg giam giữ đến 3 triệu tỉ joule năng lượng. Vật có khối lượng càng lớn thì năng lượng mà nó chứa càng nhiều (và khi một vật chuyển động, nó còn mang nhiều năng lượng hơn).

Sự tương đương khối lượng-năng lượng này cũng đúng cho các nguyên tử và các hạt hoạt động theo các quy tắc lượng tử. Khi các nhà vật lí bàn luận về các hạt, họ không nói về khối lượng của chúng theo kilogram. Thay vậy, họ nhắc tới năng lượng của chúng, đo theo những đơn vị nhỏ xíu gọi là electron-volt (eV). Chẳng hạn, năng lượng khối lượng nghỉ của một electron (năng lượng mà nó có khi nó không chuyển động) là 0,511 triệu eV.

Tương đương khối lượng-năng lượng

Hội nghị Solvay

Những bước đầu tiên hướng đến thống nhất những nhánh khác biệt của vật lí lượng tử thành một lí thuyết hoàn chỉnh diễn ra tại Hội nghị Solvay 1927 ở Brussels, tại đó 29 nhà khoa học hàng đầu thế giới đã hợp tác đương đầu với vấn đề trên. Trong số họ có 17 người thắng giải Nobel và những nhân vật khổng lồ trong thế giới vật lí lượng tử, bao gồm Niels Bohr, Arthur Compton, Marie Curie, Louis de Broglie, Paul Dirac, Albert Einstein, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Max Planck và Erwin Schrodinger.

Đã có sự chia rẽ (thân thiện) giữa những anh hùng và những thần tượng này của khoa học. Chẳng hạn, Heisenberg xem xét vấn đề vật lí lượng tử đã giải quyết, trong khi Einstein vẫn mò mẫm giải thích rốt cuộc tại sao cơ học lượng tử lại vận hành được. Chính tại hội nghị này ông đã thốt lên câu nói nổi tiếng, “Chúa không chơi xúc xắc với Vũ trụ”, để đáp lại nguyên lí bất định của Heisenberg. Đối với Einstein, chẳng có gì là may rủi tình cờ cả.

Những người tham dự Hội nghị Solvay 1927

Những người tham dự Hội nghị Solvay 1927

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Phần tiếp theo >>

Mời đọc thêm