danh từ
phản vật chất
phản vật chất
/ˈæntimætə(r)//ˈæntimætər/Thuật ngữ "antimatter" lần đầu tiên được đặt ra bởi nhà vật lý người Anh Paul A.M. Dirac vào năm 1928, khi ông đang phát triển các lý thuyết toán học của mình để giải thích cơ học lượng tử. Các phương trình của Dirac dự đoán sự tồn tại của các phản hạt, là phiên bản đối lập của các hạt tương ứng của chúng trong nhiều tính chất cơ bản. Các hạt phản vật chất có cùng khối lượng, điện tích và spin như các hạt vật chất tương ứng của chúng, nhưng điện tích ngược lại về các lực cơ bản khác như tương tác mạnh và yếu. Phương trình của Dirac về phản vật chất dường như xung đột với các khuôn khổ lý thuyết vào thời điểm đó, vì nó cho rằng đối với mỗi hạt được tạo ra, một phản hạt tương đương và ngược lại cũng sẽ được tạo ra. Điều này đặt ra câu hỏi tại sao chúng ta không thấy dấu hiệu của phản vật chất trong cuộc sống hàng ngày của mình, vì người ta có thể mong đợi một lượng phản vật chất tương đương đã được tạo ra cùng với vật chất trong Vụ nổ lớn. Câu trả lời cho câu hỏi này vẫn đang được các nhà vật lý và vũ trụ học nghiên cứu cho đến ngày nay, vì nó cho thấy nguồn gốc của vũ trụ không hoàn toàn đối xứng với vật chất và phản vật chất. Người ta suy đoán rằng sự mất cân bằng giữa vật chất và phản vật chất đóng vai trò quan trọng trong vũ trụ mà chúng ta thấy ngày nay, dẫn đến vũ trụ hiện tại do vật chất thống trị. Khi đó, phản vật chất không chỉ là một khái niệm giả thuyết, mà là một phần quan trọng trong việc hiểu nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ.
danh từ
phản vật chất
Các nhà khoa học tin rằng phản vật chất có thể đóng vai trò trong sự ra đời của vũ trụ, vì Vụ nổ lớn có thể đã tạo ra lượng vật chất và phản vật chất bằng nhau, sau đó chúng hủy diệt lẫn nhau.
Phản vật chất là chất hoàn toàn trái ngược với vật chất về mặt điện tích, khối lượng và các tính chất khác, khiến nó trở thành một trong những chất hấp dẫn và khó nắm bắt nhất trong vật lý.
Về mặt lý thuyết, phản vật chất có thể được sử dụng để đẩy tàu vũ trụ đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng, vì sự hủy diệt của vật chất và phản vật chất giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ.
Việc tìm kiếm phản vật chất là trọng tâm chính của nghiên cứu vật lý hạt, vì nó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về các lực cơ bản hình thành nên vũ trụ của chúng ta.
Các thí nghiệm gần đây tại Máy gia tốc hạt lớn đã phát hiện ra sự nhiễu loạn trong tốc độ sản xuất vật chất, có thể là bằng chứng cho sự tồn tại của phản vật chất.
Phản vật chất hiếm đến mức người ta ước tính chỉ có một phản hạt cho mỗi nghìn tỷ tỷ hạt vật chất trong vũ trụ.
Nếu phản vật chất va chạm với vật chất, hậu quả sẽ là một vụ nổ năng lượng thảm khốc, khiến việc nghiên cứu và quản lý trong phòng thí nghiệm trở nên khó khăn.
Vì phản vật chất gần như không thể phân biệt được với vật chất ở cấp độ cơ bản nên nó đặt ra một thách thức lớn cho các nhà nghiên cứu vật lý hạt khi họ nỗ lực phát triển các công nghệ và kỹ thuật mới để tách và nghiên cứu những chất khó nắm bắt này.
Phản vật chất có thể nắm giữ chìa khóa để mở ra những công nghệ mới, chẳng hạn như nguồn năng lượng mới mạnh mẽ hoặc phương pháp đẩy mới, nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để hiểu đầy đủ về tính chất và hành vi của nó.
Bất chấp sự hiếm hoi và nguy hiểm của phản vật chất, một số nhà vật lý tin rằng nó có thể được sử dụng để phát triển ứng dụng thực tế cho ngành vận tải, chẳng hạn như động cơ tên lửa chạy bằng phản vật chất có thể cách mạng hóa du hành vũ trụ.