Cái Không trong lượng tử - phần 2 ( hết )
Đây là bài viết của tác giả Phạm Xuân Yêm trên © http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences. org
Xin phép tác giả được đăng tải lại trên Blog Toán - Cơ học ứng dụng
Trân trọng cám ơn
Xem phần 1 : http://cohtran.blogspot.com/2012/04/cai-khong-trong-luong-tu-phan-1.html
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Trở về với Chân không
 | ||||
| Sáu hương vị và ba màu sắc của các quark và phản hạt . | Mũi tên cho thấy quá trình chuyển đổi mạnh và yếu . |
Chân không lượng tử được định nghĩa như trạng thái cơ bản tận cùng của vạn vật, nó vô hướng, trung hòa, mang năng lượng cực tiểu trong đó vật chất, tức là tất cả các trường lượng tử, bị loại bỏ hết. Nhưng không phải vì Không chẳng chứa trường vật chất nào mà năng lượng của nó bằng 0. Theo nguyên lý bất định (nguồn gốc của sự thăng giáng lượng tử), năng lượng của bất cứ trạng thái vi mô nào là chuỗi (1/2)hν, (3/2)hν, (5/2) hν...chứ không phải là 0hν, 1hν, 2hν...Cũng dễ hiểu thôi, nguyên lý bất định bảo ta nếu xung lượng |k| được xác định rõ rệt bao nhiêu thì vị trí trong không gian |x| lại mơ hồ rối loạn bấy nhiêu, vậy năng lượng tối thiểu ε = (1/2) hν ≠ 0 chính là một thỏa hiệp tối ưu bình đẳng cho cả hai bên |k| và |x|. Thực thế, nếu ε = 0, |k| = 0 , vậy |x| không sao được xác định nổi. Phản ánh nguyên lý này, thế giới vi mô luôn luôn dao động ngay ở nhiệt độ tuyệt đối thấp nhất (năng lượng cực tiểu) và đó là ý nghĩa của sự thăng giáng lượng tử. Bởi năng lượng tối thiểu khác 0 và vì tần số ν có thể là bất cứ con số nào từ 0 đến vô tận nên Không có năng lượng phân kỳ khi ta lấy tích phân tất cả các mốt dao động ν. Làm sao ước tính được năng lượng của Không, mặc dầu vô hạn? Phép phân tích thứ nguyên cho ta cách trả lời. Với ba đại lượng cơ bản phổ cập trong vật lý là h = 2π ћ hằng số Planck, G hằng số trọng lực Newton và c vận tốc ánh sáng, ta chỉ có một cách duy nhất để lập nên những đại lượng mang thứ nguyên chiều dài (L), khối lượng (M), và thời gian (T). Ðó là chiều dài Planck Lp = [Gћ /c^3]½ = 1.6 × 10^−35 m , khối lượng Planck Mp = ћ /(cLp) = 2.2 × 10^−8 kg, và thời gian Planck Tp = Lp /c = 5.4 × 10^−44 s. Từ đó, năng lượng Planck Ep = Mpc^2 = 2 × 10^+9 joule. Mật độ năng lượng của Không được ước tính theo (27/16π^2) Ep/(Lp)^3 = 8.4 × 10^112 joule/ m^3 với những đóng góp của các trường ảo tràn đầy trong Không : photon trong tương tác điện từ, ba boson W±, Z0 của tương tác yếu, và tám gluon trong tương tác mạnh. Ðóng góp của quark và lepton cũng chẳng thay đổi công thức trên bao nhiêu.
