Câu hỏi đơn giản nhất thường là câu hỏi khó trả lời nhất.
Vật chất là gì?
Tạo sao vật chất tồn tại?
Tại sao chúng tồn tại và cách đó là gì?
Hãy cùng tiếp cận nó từng bước một.
Bạn được làm từ gì?
Bạn là vật chất, cái mà được làm từ các phân tử.
Phân tử là cái làm từ nguyên tử mà nguyên tử được làm từ các hạt cơ bản .
Nhưng nếu các hạt cơ bản là vật nhỏ nhất tồn tại
Thì các hạt ấy làm từ gì?
Để trả lời một câu hỏi đơn giản, hãy bắt đầu một cách đơn giản. Quét sạch đi vũ trụ,
Quên đi những vật chất, phản vật chất bức xạ, hạt... bất cứ thứ gì!
Giờ hãy nhìn gần hơn và nó...chẳng có gì!
Không gian trống là gì?
Nó là cái chúng ta gọi là Khoảng chân không.
Nơi đó không có nguyên tử, vật chất... không có gì cả!
Nó có thật sự trống không?
Không có gì cho chúng ta những viên gạch cho tất cả.
Trong một khung cảnh, Khoảng không gian trống trông giống như một biển lặng lớn.
Trong khi nước vẫn im ắng trong khi chưa có gì đang diễn ra.
Thì một làn gió tạo nên nhiều làn sóng mạnh.
Vũ trụ của chúng ta hoạt động rất giống như vậy.
Biển có ở mọi nơi
Các nhà vật lý gọi nó là những trường. (Fields)
Nó có thể lạ và mới
Nhưng hãy nghĩ về bức xạ như là một ví dụ.
Thật thú vị khi nó được gọi là trường điện từ
Một chút xoắn được tạo ra hạt mà chúng ta gọi là Photon.
Một vật chất mang bức xạ chúng ta nhận thức rằng nó là Ánh sáng.
Nó không chỉ liên quan tới ánh sáng.
Mọi hạt trong vũ trụ được tạo ra như thế này.
Có những trường cho mỗi hạt vật chất với những quy tắc riêng của nó.
Lấy ví dụ, tồn tại song song với trường điện từ
có một trường của Electron mọi nơi trong vũ trụ.
và những xoắn nhỏ trong trường ấy là các hạt Electron.
Cùng với nhau, các trường trong vũ trụ của chúng ta có thể tạo nên 17 loại hạt.
Và có thể được chia thành 3 nhóm:
Hạt Lepton, hạt Quark và hạt Boson.
Hạt Lepton bao gồm hạt Electron như là người anh em họ của mình: hạt Muon và Tau.
Mỗi cái có một Neutrino với nó.
Sau đó là các hạt Quark.
Hạt Quark là gia đình hạt nhân của hạt to hơn.
Chúng luôn được tìm thấy một cách ràng buộc với nhau theo nhóm và cặp.
và tạo nên Proton và Neutron, từ đó tạo nên hạt nhân của nguyên tử.
Cùng với nhau, Electron và Quark cũng là hạt của vật chất.
Chúng tạo nên tất cả vật mà bạn thấy.
Không khí bạn thở,
mặt trời sưởi ấm bạn,
chiếc máy tính bạn đang dùng bây giờ, để phâm tâm công việc bạn đã nên làm.
Nhưng mọi vật không chỉ tồn tại,
Nó cũng làm công việc.
Trong một ý nghĩa triết học, các tính chất của một vật
chỉ là một phần trong sự tồn tại của nó.
Nó là nơi hạt Boson và các trường đưa chúng vào cuộc chơi
Trong khi các hạt Quark và Lepton được làm từ trường vật chất,
Hạt Boson được làm từ lực trường.
Chúng ta gọi luật của vũ trụ là Lực (force).
Và cho đến nay, 4 luật cơ bản đã được tìm thấy:
Lực điện từ, trọng lực, lực liên kết mạnh và yếu của hạt nhân.
Những lực ấy là luật chơi của một trò chơi
Nơi đó những quân cờ là các hạt,
Và trò chơi là Vũ trụ.
Nó nói những hạt khả năng của chúng và cách làm khả năng đó.
Tượng đi theo đường chéo, hạt không khối lượng đi theo tốc độ ánh sáng.
Ngựa có thể nhảy, Trọng lực thu hút chúng lại.
Những lực ấy là luật cho việc tương tác giữa các hạt.
Mà cuối cùng làm các quy tắc cho
việc giúp các hạt lắp ráp thành những vật lớn chúng ta thấy trong vũ trụ.
Trọng lực không chỉ là luật các hành tinh quay quanh mặt trời,
hay là táo rơi xuống từ cây.
Như là một luật, các vật chất tương tác với nhau, tạo nên hành tinh và ngôi sao.
Lực từ không chỉ là lực để thu hút
hay là đẩy lùi dòng điện trong bóng đèn.
Nó quản lý sự liên kết của hạt nhân, tạo nên các phân tử.
Cùng với nhau, các lực và hạt giống như trò Tinkertoys cho sự tồn tại,
Hạt Boson như là người đưa thư
Hoặc có thể nói, liên kết các hạt của vật chất
và dùng để các hạt "nói" với nhau cách di chuyển.
Mỗi hạt sử dụng một lực sắp xếp cố định
Để tương tác với các hạt còn lại.
Quark, như là một ví dụ, có thể tương tác với nhau
qua lực điện từ và lực tương tác mạnh của hạt nhân.
Nhưng Electron không dùng lực tương tác mạnh ấy,
Chỉ dùng lực điện từ thôi.
Hạt Quark trao đổi hạt Boson mạnh,
Liên lạc với sự tương tác mạnh của các nguyên tử với nhau.
Trong khi các Proton trao đổi các hạt trao đổi bằng lực từ
giữa Proton và Electon.
Do đó hạt Quark kết thúc bằng cách bị nhốt trong các hạt nhân,
Trong khi đó các Electron vẫn tương tác với chúng
Bởi sự tương tác điện và tạo nên nguyên tử.
Mặc dù vũ trụ có rất nhiều hiện tượng lộn xộn lớn
Như cuộc sống, vụ nổ lớn và máy tính nhìn phức tạp trên bề mặt.
Nếu bạn phóng to đủ lớn vào bất cứ vật gì
Bạn chỉ thấy được 17 loại hạt đang nổi lên từ các trường cơ bản
Chơi một trò chơi với 4 luật.
Tóm tắt lại, bằng một cách đơn giản nhất chúng ta biết hiện nay
đó là những vật chất.
Giả thuyết này được các nhà vật lý học gọi là
Mô hình chuẩn của Vật lý hạt. (The Standard Model of Particle Physics)
Về cơ bản, bạn không là gì hơn là sự hỗn loạn
Trên một bãi biển tồn tại bởi năng lượng và được hướng dẫn bởi
Các lực tạo nên luật cho vũ trụ.
Nhưng lực là gì và tại sao?
Chúng ta phải trả lời một số câu hỏi đơn giản nữa
Để đi đến đáy vấn đề này.
Chúng tôi đã làm một số hình nền cho các hình ảnh trong video này
Bạn có thể lấy chúng trên trang patrion.com
Nếu bạn muốn giúp chúng tôi làm video
Bạn cũng có thể làm được.
Chúng tôi thật sự đánh giá cao sự trợ giúp của các bạn.
Trong khi quyết định, đây là một số video chúng tôi đã làm.
Translated by: Lưu Minh Long, L'1518, PTNK-Tp.HCM.