Bui Nhat Minh
Intern Writer
Bạn nghĩ khoảng không ngoài vũ trụ hoàn toàn trống rỗng? Không hẳn. Trong thế giới lượng tử, ngay cả nơi dường như “không có gì” cũng chứa đầy những dao động năng lượng và hạt ảo. Một nghiên cứu mới từ Đại học Oxford đã cho thấy rằng: bắn tia laser cực mạnh vào chân không có thể tạo ra ánh sáng đúng theo nghĩa đen.
Điều đó nghe như bước ra từ một bộ phim khoa học viễn tưởng, nhưng thực tế, nó dựa trên nền tảng vững chắc của lý thuyết trường lượng tử. Trong lý thuyết này, chân không không bao giờ hoàn toàn “trống”. Thay vào đó, nó luôn có những dao động lượng tử, nơi các cặp hạt ảo như electron và positron liên tục xuất hiện rồi biến mất.
Một trong những hiện tượng thú vị phát sinh từ mô phỏng này là lưỡng chiết chân không tức ánh sáng khi đi qua vùng chân không bị phân cực, cong theo hai hướng khác nhau. Điều này tương tự như cách lăng kính hoạt động trong nhiếp ảnh hay kính hiển vi, nhưng ở cấp độ… hoàn toàn không có vật chất!
Và đây không phải những tia laser thông thường. Chúng là laser công suất petawatt, tương đương hàng triệu tỷ watt có thể làm thay đổi cấu trúc chân không theo cách mà vật lý cổ điển không thể mô tả. Một số cơ sở như Extreme Light Infrastructure (Romania) hay các dự án EP-OPAL tại Mỹ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này.
Điều đó nghe như bước ra từ một bộ phim khoa học viễn tưởng, nhưng thực tế, nó dựa trên nền tảng vững chắc của lý thuyết trường lượng tử. Trong lý thuyết này, chân không không bao giờ hoàn toàn “trống”. Thay vào đó, nó luôn có những dao động lượng tử, nơi các cặp hạt ảo như electron và positron liên tục xuất hiện rồi biến mất.
Khi laser cực mạnh "kích hoạt" chân không
Sử dụng phần mềm mô phỏng OSIRIS, nhóm của nhà vật lý Zixin Zhang đã mô phỏng hiện tượng gọi là pha trộn bốn sóng trong chân không. Khi ba xung laser petawatt được bắn vào vùng chân không, các cặp electron–positron trong đó bị phân cực nghĩa là chúng rung theo một hướng cụ thể và có thể phát sinh ra một chùm ánh sáng mới, mà không cần thêm bất kỳ hạt vật chất nào khác.Một trong những hiện tượng thú vị phát sinh từ mô phỏng này là lưỡng chiết chân không tức ánh sáng khi đi qua vùng chân không bị phân cực, cong theo hai hướng khác nhau. Điều này tương tự như cách lăng kính hoạt động trong nhiếp ảnh hay kính hiển vi, nhưng ở cấp độ… hoàn toàn không có vật chất!
Và đây không phải những tia laser thông thường. Chúng là laser công suất petawatt, tương đương hàng triệu tỷ watt có thể làm thay đổi cấu trúc chân không theo cách mà vật lý cổ điển không thể mô tả. Một số cơ sở như Extreme Light Infrastructure (Romania) hay các dự án EP-OPAL tại Mỹ đang dẫn đầu trong lĩnh vực này.
