Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Phản hydro”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
→‎Phát hiện: AlphamaEditor, thay tham số coauthor không tồn tại, Executed time: 00:00:02.5540266 using AWB
Cập nhật danh pháp theo TCVN, GF, replaced: Hiđrô → Hydro, hiđrô → hydro, hidro → hydro (3) using AWB
Dòng 1: Dòng 1:
[[Tập tin:3D image of Antihydrogen.jpg|nhỏ|phải|250px|Ngược với hydro, phản hydro có một [[phản proton]] và một [[positron]].]]
[[Tập tin:3D image of Antihydrogen.jpg|nhỏ|phải|250px|Ngược với hydro, phản hydro có một [[phản proton]] và một [[positron]].]]
{{Phản vật chất}}
{{Phản vật chất}}
'''Phản''' '''Hydro''' là [[Nguyên tố hóa học|nguyên tố]] [[phản vật chất]] tương ứng với [[hiđrô|hydro]]. Ký hiệu chuẩn của phản hydro là '''{{PhysicsParticle|anti=yes|H}}''', tức chữ H có đường gạch trên. Trong khi [[nguyên tử]] hydro bình thường có một [[electron|điện tử]] và một [[proton]], nguyên tử phản hydro có một [[positron]] và một [[phản proton]].
'''Phản''' '''Hydro''' là [[Nguyên tố hóa học|nguyên tố]] [[phản vật chất]] tương ứng với [[hydro]]. Ký hiệu chuẩn của phản hydro là '''{{PhysicsParticle|anti=yes|H}}''', tức chữ H có đường gạch trên. Trong khi [[nguyên tử]] hydro bình thường có một [[electron|điện tử]] và một [[proton]], nguyên tử phản hydro có một [[positron]] và một [[phản proton]].


== Tính chất ==
== Tính chất ==
Dòng 9: Dòng 9:


== Phát hiện ==
== Phát hiện ==
[[Tập tin:Antihydrogen creation.svg|nhỏ|Quy trình tạo phản hidro đầu tiên năm 1995]]
[[Tập tin:Antihydrogen creation.svg|nhỏ|Quy trình tạo phản hydro đầu tiên năm 1995]]
Từ năm 1995, phản hydro đã được một nhóm các nhà nghiên cứu, đứng đầu là [[Walter Oelert]], tại phòng thí nghiệm [[CERN]] ở [[Genève|Geneva]] tạo ra đầu tiên bằng [[máy gia tốc hạt]].<ref name="Discover Freedman">{{Chú thích báo|title=Antiatoms: Here Today...|first=David H|last=Freedman|work=[[Discover (tạp chí)|Discover]]|publisher=[[Kalmbach Publishing]]|date=tháng 1 năm 1997|url=http://discovermagazine.com/1997/jan/antiatomsheretod1029|language=tiếng Anh}}</ref> Thí nghiệm diễn ra ở [[LEAR]] (''Low Energy Antiproton Ring'', Vòng phản proton năng lượng thấp), nơi các phản proton được tạo ra trong một máy gia tốc, bị bắn tại một [[Cụm (vật lý)|cụm]] [[xenon]].<ref name="first-AH">{{Chú thích tạp chí|title=Production of Antihydrogen|author=G. Baur|authors=G. Baur; G. Boero; S. Brauksiepe; A. Buzzo; W. Eyrich; R. Geyer; D. Grzonka; J. Hauffe; K. Kilian; M. LoVetere; M. Macri; M. Moosburger; R. Nellen; W. Oelert; S. Passaggio; A. Pozzo; K. Röhrich; K. Sachs; G. Scheppers; T. Sefzick; R. S. Simon; R. Stratmann; F. Stinzing; M. Wolke|journal=[[Physics Letters B]]|publisher=[[Elsevier]]|volume=368|year=1996|pages=251ff|language=tiếng Anh}}</ref> Khi một phản proton đến gần một nhân xenon, một cặp điện tử–positron có thể được tạo ra, và với vài khả năng positron sẽ bị bắt giữ bởi phản proton để tạo phản hydro. Xác suất tạo ra nguyên tử phản hydro từ một phản proton chỉ là {{val|e=-19}}, do đó phương pháp này không phù hợp lắm cho việc sản xuất số lượng đáng kể nguyên tử phản hydro, do các tính toán chi tiết không được chỉ ra trước đây.<ref name="first-calc">{{Chú thích tạp chí|title=Electromagnetic Pair Production with Capture|author=A. Aste|authors=A. Aste; G. Baur; D. Trautmann; K. Hencken|journal=[[Physical Review A: Atomic, Molecular and Optical Physics]]|volume=50|year=1993|pages=3980ff|language=tiếng Anh}}</ref>
Từ năm 1995, phản hydro đã được một nhóm các nhà nghiên cứu, đứng đầu là [[Walter Oelert]], tại phòng thí nghiệm [[CERN]] ở [[Genève|Geneva]] tạo ra đầu tiên bằng [[máy gia tốc hạt]].<ref name="Discover Freedman">{{Chú thích báo|title=Antiatoms: Here Today...|first=David H|last=Freedman|work=[[Discover (tạp chí)|Discover]]|publisher=[[Kalmbach Publishing]]|date=tháng 1 năm 1997|url=http://discovermagazine.com/1997/jan/antiatomsheretod1029|language=tiếng Anh}}</ref> Thí nghiệm diễn ra ở [[LEAR]] (''Low Energy Antiproton Ring'', Vòng phản proton năng lượng thấp), nơi các phản proton được tạo ra trong một máy gia tốc, bị bắn tại một [[Cụm (vật lý)|cụm]] [[xenon]].<ref name="first-AH">{{Chú thích tạp chí|title=Production of Antihydrogen|author=G. Baur|authors=G. Baur; G. Boero; S. Brauksiepe; A. Buzzo; W. Eyrich; R. Geyer; D. Grzonka; J. Hauffe; K. Kilian; M. LoVetere; M. Macri; M. Moosburger; R. Nellen; W. Oelert; S. Passaggio; A. Pozzo; K. Röhrich; K. Sachs; G. Scheppers; T. Sefzick; R. S. Simon; R. Stratmann; F. Stinzing; M. Wolke|journal=[[Physics Letters B]]|publisher=[[Elsevier]]|volume=368|year=1996|pages=251ff|language=tiếng Anh}}</ref> Khi một phản proton đến gần một nhân xenon, một cặp điện tử–positron có thể được tạo ra, và với vài khả năng positron sẽ bị bắt giữ bởi phản proton để tạo phản hydro. Xác suất tạo ra nguyên tử phản hydro từ một phản proton chỉ là {{val|e=-19}}, do đó phương pháp này không phù hợp lắm cho việc sản xuất số lượng đáng kể nguyên tử phản hydro, do các tính toán chi tiết không được chỉ ra trước đây.<ref name="first-calc">{{Chú thích tạp chí|title=Electromagnetic Pair Production with Capture|author=A. Aste|authors=A. Aste; G. Baur; D. Trautmann; K. Hencken|journal=[[Physical Review A: Atomic, Molecular and Optical Physics]]|volume=50|year=1993|pages=3980ff|language=tiếng Anh}}</ref>


Các thí nghiệm thực hiện tại CERN được tiến hành về sau, vào năm 1997, được thực hiện lại tại [[Fermilab]] ở [[Hoa Kỳ]] nơi phần giao cắt khác của quá trình đã được xác định.<ref name="Blanford">{{Chú thích tạp chí|authors=G. Blanford; D. C. Christian; K. Gollwitzer; M. Mandelkern; C. T. Munger; J. Schultz; G. Zioulas|month=12|year=1997|title=Observation of Atomic Antihydrogen|journal=[[Physical Review Letters]]|publisher=[[Fermilab|Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi]]|quote=FERMILAB-Pub-97/398-E E862... p and H experiments}}</ref> Cả hai thí nghiệm đã dẫn đến kết quả các nguyên tử phản hydro năng lượng cao hay "nóng" mà không phù hợp cho nghiên cứu chi tiết. Do đó, CERN đã xây [[máy giảm tốc phản proton]] nhằm hỗ trợ các nỗ lực theo hướng tạo ra các phản hydro năng lượng thấp có thể sử dụng cho các thử nghiệm đối xứng cơ bản.
Các thí nghiệm thực hiện tại CERN được tiến hành về sau, vào năm 1997, được thực hiện lại tại [[Fermilab]] ở [[Hoa Kỳ]] nơi phần giao cắt khác của quá trình đã được xác định.<ref name="Blanford">{{Chú thích tạp chí|authors=G. Blanford; D. C. Christian; K. Gollwitzer; M. Mandelkern; C. T. Munger; J. Schultz; G. Zioulas|month=12|year=1997|title=Observation of Atomic Antihydrogen|journal=[[Physical Review Letters]]|publisher=[[Fermilab|Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi]]|quote=FERMILAB-Pub-97/398-E E862... p and H experiments}}</ref> Cả hai thí nghiệm đã dẫn đến kết quả các nguyên tử phản hydro năng lượng cao hay "nóng" mà không phù hợp cho nghiên cứu chi tiết. Do đó, CERN đã xây [[máy giảm tốc phản proton]] nhằm hỗ trợ các nỗ lực theo hướng tạo ra các phản hydro năng lượng thấp có thể sử dụng cho các thử nghiệm đối xứng cơ bản.
{|
{|
|[[Tập tin:ATHENA Mixing trap at CERN vi.svg|nhỏ|250px|Quy trình pha trộn phản hidro]] || [[Tập tin:CERN LEAR.jpg|nhỏ|380px|LEAR ở CERN, nơi các phản hidro đầu tiên được tạo ra]]
|[[Tập tin:ATHENA Mixing trap at CERN vi.svg|nhỏ|250px|Quy trình pha trộn phản hydro]] || [[Tập tin:CERN LEAR.jpg|nhỏ|380px|LEAR ở CERN, nơi các phản hydro đầu tiên được tạo ra]]
|}
|}


Dòng 26: Dòng 26:
{{Kiểm soát tính nhất quán}}
{{Kiểm soát tính nhất quán}}


[[Thể loại:Phản vật chất|Hiđrô]]
[[Thể loại:Phản vật chất|Hydro]]
[[Thể loại:Hydro]]
[[Thể loại:Hydro]]
[[Thể loại:Chất khí]]
[[Thể loại:Chất khí]]

Phiên bản lúc 13:43, ngày 29 tháng 7 năm 2021

Ngược với hydro, phản hydro có một phản proton và một positron.
Phản vật chất

Phản Hydro là nguyên tố phản vật chất tương ứng với hydro. Ký hiệu chuẩn của phản hydro là H, tức chữ H có đường gạch trên. Trong khi nguyên tử hydro bình thường có một điện tử và một proton, nguyên tử phản hydro có một positron và một phản proton.

Tính chất

Theo định lý CPT của vật lý hạt, các nguyên tử phản hydro nên có nhiều đặc điểm thường có của các nguyên tử hydro, nghĩa là chúng phải có cùng khối lượng, mômen lưỡng cực từ, và tần số chuyển đổi giữa các trạng thái lượng tử của chúng. Ví dụ, các nguyên tử phản hydro bị kích động được dự kiến sẽ phát sáng với các màu sắc giống như của hydro thông thường. Nguyên tử phản hydro phải bị hấp dẫn trọng lực vào các vật chất khác hoặc phản vật chất với một lực có độ lớn tương tự như các nguyên tử hydro thông thường phải chịu.

Khi nguyên tử phản hydro tiếp xúc với vật chất thông thường, các thành phần của chúng nhanh chóng tiêu diệt. Hạt positron, là một hạt cơ bản, hủy điện tử trong vật chất thông thường trong khi khối lượng còn lại của positron và đối tác hủy diệt của nó phát ra năng lượng ở dạng tia gamma. Hạt phản proton mặt khác được tạo thành phản quark kết hợp với các hạt quark trong hoặc neutron hoặc proton trong vật chất thông thường và kết quả hủy diệt trong các hạt năng lượng cao được gọi là pion. Những pion lần lượt nhanh chóng phân rã thành các hạt khác gọi là hạt muyon, neutrino, hạt positron và điện tử, và các hạt này nhanh chóng tiêu tan. Tuy nhiên, nếu các nguyên tử phản hydro được để bị đình chỉ trong một trạng thái chân không hoàn hảo, chúng phải tồn tại vô thời hạn.

Phát hiện

Quy trình tạo phản hydro đầu tiên năm 1995

Từ năm 1995, phản hydro đã được một nhóm các nhà nghiên cứu, đứng đầu là Walter Oelert, tại phòng thí nghiệm CERN ở Geneva tạo ra đầu tiên bằng máy gia tốc hạt.[1] Thí nghiệm diễn ra ở LEAR (Low Energy Antiproton Ring, Vòng phản proton năng lượng thấp), nơi các phản proton được tạo ra trong một máy gia tốc, bị bắn tại một cụm xenon.[2] Khi một phản proton đến gần một nhân xenon, một cặp điện tử–positron có thể được tạo ra, và với vài khả năng positron sẽ bị bắt giữ bởi phản proton để tạo phản hydro. Xác suất tạo ra nguyên tử phản hydro từ một phản proton chỉ là 10−19, do đó phương pháp này không phù hợp lắm cho việc sản xuất số lượng đáng kể nguyên tử phản hydro, do các tính toán chi tiết không được chỉ ra trước đây.[3]

Các thí nghiệm thực hiện tại CERN được tiến hành về sau, vào năm 1997, được thực hiện lại tại Fermilab ở Hoa Kỳ nơi phần giao cắt khác của quá trình đã được xác định.[4] Cả hai thí nghiệm đã dẫn đến kết quả các nguyên tử phản hydro năng lượng cao hay "nóng" mà không phù hợp cho nghiên cứu chi tiết. Do đó, CERN đã xây máy giảm tốc phản proton nhằm hỗ trợ các nỗ lực theo hướng tạo ra các phản hydro năng lượng thấp có thể sử dụng cho các thử nghiệm đối xứng cơ bản.

Quy trình pha trộn phản hydro
LEAR ở CERN, nơi các phản hydro đầu tiên được tạo ra

Mới đầu các nguyên tử phản hydro được tạo ra có tốc độ "nóng" đến nỗi nó và vật chất tự phá hủy nhau trước khi các nhà nghiên cứu có thể bắt kịp. Tuy nhiên, vào tháng 11 năm 2010, các nguyên tử phản hydro lạnh được tạo ra và bắt giữ trong từ trường lần đầu tiên.[cần dẫn nguồn]

Xem thêm

Tham khảo

  1. ^ Freedman, David H (tháng 1 năm 1997). “Antiatoms: Here Today...”. Discover (bằng tiếng Anh). Kalmbach Publishing.
  2. ^ G. Baur (1996). “Production of Antihydrogen”. Physics Letters B (bằng tiếng Anh). Elsevier. 368: 251ff. Đã định rõ hơn một tham số trong author-name-list parameters (trợ giúp)
  3. ^ A. Aste (1993). “Electromagnetic Pair Production with Capture”. Physical Review A: Atomic, Molecular and Optical Physics (bằng tiếng Anh). 50: 3980ff. Đã định rõ hơn một tham số trong author-name-list parameters (trợ giúp)
  4. ^ G. Blanford; D. C. Christian; K. Gollwitzer; M. Mandelkern; C. T. Munger; J. Schultz; G. Zioulas (1997). “Observation of Atomic Antihydrogen”. Physical Review Letters. Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi. FERMILAB-Pub-97/398-E E862... p and H experiments Đã bỏ qua tham số không rõ |month= (trợ giúp)Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Phản_hydro&oldid=65282087”