Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 08/05/2008 16:44 (GMT+7)

Vật chất và phản vật chất trong vũ trụ

Từ một nhà nghiên cứu hạt cơ bản trên máy gia tốc, vào đầu những năm 1990, J.Cronin đứng ra sáng lập và lãnh đạo Đề án quốc tế Pierre Auger, đặt trụ sở chính ở Argentina, nhằm nghiên cứu tia vũ trụ năng lượng rất cao để luận giải về mối quan hệ giữa các hạt cơ bản vô cùng nhỏ bé với vũ trụ vô cùng bao la xa thẳm. Một số nhà vật lý trẻ Việt Nam , thuộc viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân ở Hà Nội, đang được J. Cronin giúp đỡ để có thể tham gia đề án quốc tế nói trên.

Dưới đây chúng tôi xin trích tóm tắt nội dung của buổi nói chuyên của GS J. Cronin vào ngày 4-8-2006, tại giảng đường Ngụy Như Kon Tum. Đại học Quốc gia Hà Nội, về một đề tài Vật chất và Phản vật chất trong vũ trụ.

Đối xứng CP, phản vật chất là gì?

Chúng ta đều biết vật chất (matter) được “xây” nên từ các “viên gạch” gọi là nguyên tử. Còn nguyên tử thì lại được cấu thành từ các cấu phần gọi là hạt cơ bản (elementary particle) như proton, nơtron, electron, v.v. Vậy thì, trong tự nhiên, có tồn tại những cấu phần mà hầu hết các tính chất (như khối lượng, spin…) đều giống proton, nơtron, electron, v.v.,nhưng lại chứa điện tích trái dấu không?

Năm 1932, các nhà khoa học khám phá ra một loại hạt đến từ vũ trụ, có khối lượng bằng electron, nhưng mang điện tích trái dấu: electron chứa điện âm, thì nó chứa điện dương. Đó nó phản-hạt của electron, được đặt tên là positron.

Và rồi, tương tự như thế, người ta lần lượt khám phá ra các phản-hạt của proton, của nơtron, tức là các phản-proton, phản-nơtron. Vậy thì, các vật thể được cấu thành từ các phản-hạt như phản-proton, phản-nơtron, phản-electron (tức positron) là gì vậy? Thuật ngữ vật lý gọi nó là phản-vật chất (antimatter). Chữ phản ở đây không hàm chứa về mặt đạo đức! Ngoại trừ điện tích ra, các tính chất vật lý khác của vật chất và phản vật chất đều như nhau.

Một phản-proton có thể kết hợp với một phản-electron để tạo thành một phản-nguyên tử hyđro lắm chứ! Rồi các phản-nguyên tử lại kết hợp để tạo thành các vật thể muôn hình vạn trạng trên các phản-hành tinh quay xung quanh một phản-mặt trời.

Và, trên một phản-hành tinh nào đó, có thể xuất hiện những… phản-người! Nếu người và phản-người cứ sống biệt lập với nhau trong hai hệ song hành, thì cũng chẳng sao! Nhưng, nếu hai bên gặp nhau, tay bắt mặt mừng, thì liền xảy ra thảm họa khủng khiểp: Vật chất trong cơ thể người lập tức hủy phản-vật chất trong cơ thể phản-người (do chứa điện tích trái dấu)! Và cái duy nhất còn lại chỉ là… bức xạ ánh sáng!

Rất may, Tự nhiên không “vô tư”! Trái lại, “ông ta” có phần “thiên vị” vật chất và “hững hờ” với phản vật chất! Nhờ thế, chúng ta mới được sống và đang sống trong một vũ trụ tạo thành chủ yếu bằng… vật chất. Giữa Vũ trụ này, không có những đám phản-vật chất phục sẵn ở đâu đó trong bóng tối, rồi bất thình lình lộ diện, làm tiêu ma vật chất, hủy diệt con người!

Như vậy không có sự đối xứng giữa vật chất và phản-vật chất trong Vũ trụ của chúng ta (từ Vũ trụ viết hoa như một tên riêng, bởi vì biết đâu còn có nhiều vũ trụ khác nữa).

Năm 1964, J. Cronin và V. Fitch cùng những người cộng tác đã khám phá ra rằng Tự nhiên đôi khi vi phạm đối xứng CP, tức đối xứng điện tích ( chargelà viết tắt là C) cũng như đối xứng gương hay còn gọi là đối xứng chẵn lẻ ( parity, viết tắt là P) khi hai ông quan sát rất kỹ sự phân rã của một hạt vật chất gọi là meson K (còn gọi là kaon).

Nếu Tự nhiên không vi phạm đối xứng CP, thì hạt meson K (có thời gian sống dài hơn) bao giờ cũng phải phân hủy thành 3 hạt khác có tên là meson pi(còn gọi là pion). Nhưng, thi thoảng đôi khi hạt meson K này thay vì phân rã thành 3, lại phân rã thành… 2 hạt meson pi! Trong cuốn sách rất hay Hỗn độn và hài hòa, nhà vật lý thiên văn Trịnh Xuân Thuân gọi cách “hành xử” đó là thói… “đỏng đảnh nhiễu sự của Tự nhiên”!

Nguồn: T/c Địa cầu, 12/2006, tr 15

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Công nghệ mới trong xử lý chất thải góp phần phát triển bền vững ngành chăn nuôi Việt Nam
Ngày 3/7, Liên hiệp Hội Việt Nam phối hợp với Liên hiệp hội tỉnh Bắc Ninh và Hội Chăn nuôi Việt Nam tổ chức Hội thảo Phổ biến một số công nghệ mới có hiệu quả trong xử lý chất thải chăn nuôi. Hội thảo thu hút sự tham dự của đông đảo người sản xuất, kinh doanh, hộ chăn nuôi và doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh.
"Sắp xếp lại giang sơn” là bước đi lịch sử
Sáng 30/6, Tổng Bí thư Tô Lâm dự Lễ công bố Nghị quyết của Quốc hội về sáp nhập tỉnh, thành phố cùng các quyết định của Trung ương Đảng thành lập đảng bộ tỉnh và nhân sự lãnh đạo địa phương tại Thành phố Hồ Chí Minh và có bài phát biểu với nhân dân Thành phố, đồng thời gửi gắm thông điệp tới nhân dân cả nước.
Phối hợp thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật
Vừa qua, Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) - tổ chức trực thuộc VUSTA - đã có buổi làm việc và ký kết thỏa thuận hợp tác với Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Y tế và Liên hiệp hội tỉnh nhằm triển khai Dự án “Thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại An Giang, Bắc Ninh và Hòa Bình với sự tham gia của nhóm hỗ trợ trẻ hòa nhập”.
Công bố giải thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI
Sáng ngày 30/6, Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Trị tổ chức Công bố các quyết định khen thưởng và trao thưởng Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Trị lần thứ XI (2024 – 2025). Tham dự có các thành viên trong Ban Tổ chức Hội thi; các tác giả, nhóm tác giả của 23 giải pháp, đề tài đạt giải tại Hội thi lần này.
Đoàn công tác VUSTA làm việc với CDC tỉnh Quảng Ninh về công tác phòng/chống HIV/AIDS
Chiều ngày 27/6, Đoàn công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã có buổi làm việc với Lãnh đạo Trung tâm Kiểm soát bệnh tật tỉnh Quảng Ninh (CDC) nhằm đánh giá tiến độ, kết quả triển khai các hoạt động trong khuôn khổ dự án Quỹ toàn cầu - VUSTA về phòng, chống HIV/AIDS.
Thanh Hóa: Sơ kết hoạt động 6 tháng đầu năm và phát động Giải thưởng Sáng tạo KHCN năm 2025
Ngày 27/6/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành mở rộng lần thứ 4 nhiệm kỳ 2024 - 2029 về sơ kết hoạt động 6 tháng đầu năm 2025, triển khai nhiệm vụ 6 tháng cuối năm và phát động tham gia Giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt Nam năm 2025 (Giải thưởng).
An Giang: Anh nông dân truyền cảm hứng giáo dục STEM
Anh Nguyễn Ngọc Đệ - một nông dân chỉ học hết lớp 6, hiện sinh sống tại xã Vĩnh Hanh, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang - đã xuất sắc đoạt giải Nhất tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh An Giang lần thứ XIV (2024-2025) với giải pháp mang tên “Mô hình Hạm đội Trường Sa phục vụ giáo dục STEM”.