Phản vật chất có phải là vật chất không?
Nếu như bạn tra xem những thứ đắt giá nhất trên thế giới là gì? Thì đứng đầu là phản vật chất, giá của nó là hàng trăm nghìn tỷ USD trên một gram. Khi phản vật chất gặp vật chất nó hút lấy nhau và xảy ra một vụ nổ giải phóng ra năng lượng rất lớn, do vật chất nhiều hơn, nên phản vật chất sẽ phản ứng toàn bộ, mà không lưu lại một tàn dư nào, rồi tiêu biến trong không gian.
Phản vật chất chỉ là một khái niệm trong vật lý, còn thực chất nó là các phản hạt cơ bản mà khi gặp hạt cơ bản chúng sẽ tự triệt tiêu lẫn nhau. Chẳng hạn phản hạt electron, phản hạt neutron, phản hạt proton,… Nếu như một nguyên tử có thành phần là proton, electron, neutron thì phản proton, phản electron, phản neutron kết hợp lại sẽ hình thành nên một phản nguyên tử.
Nghiên cứu của nhà vật lý học người Anh Paul Dirac dẫn đến một suy đoán rằng: Có thể tồn tại một “vũ trụ ảo” được tạo ra từ các phản vật chất này. Dirac đã được giải Nobel nhờ suy đoán này vì nó đã được kiểm chứng. Vật chất và phản vật chất khi gặp nhau thì tự hủy nhiều lần, cuối cùng chuyển sang năng lượng. Vì vậy có một ý tưởng là dùng năng lượng từ phản ứng của phản vật chất để du hành vũ trụ.
Tuy nhiên, điều đó có lẽ là một tương lai rất xa, vì việc sản xuất ra phản vật chất vô cùng khó khăn. Nhà vật lý châu âu Rolf Landua nới rằng: “Tổng khối lượng phản vật chất chúng tôi làm ra trong 30 năm tại CERN là khoảng 10 phần tỷ gam. Vụ nổ do nó gây ra trên đầu ngón tay bạn không nguy hiểm hơn việc bật một que diêm”. Để có đủ số phản vật chất để du hành vũ trụ có lẽ hiện giờ là điều không tưởng.
Rolf Landua hi vọng rằng có thể tìm được lượng phản vật chất hình thành trong tự nhiên hàng tỷ năm qua, còn để sản xuất nhân tạo thì năng lượng tiêu tốn gấp hàng tỷ lần năng lượng thu được, vì thế giá của nó cũng quá đắt. Trong tiểu thuyết “Thiên thần và Ác quỷ” của Dan Brow, mô tả một quả bom chứa một phần tư gram phản vật chất đe dọa xóa sổ toàn bộ tòa thánh Vatican. Có lẽ sức hủy diệt của bom phản vật chất thì có uy lực là như vậy, nhưng để tạo ra một phần tư gram đó là cả một vấn đề.
Năm 2002, phòng thí nghiệm vật lý châu âu tạo ra phản nguyên tử Hydro từ phản proton và positron. Kết quả đo mức năng lượng của các phản hạt trong phản nguyên tử hydro cho thấy, positron chuyển động trên quỹ đạo khá xa tâm phản proton, dẫn đến hệ thống này tồn tại hết sức kém bền vững. Để có được các phản nguyên tử bền vững, toàn bộ thí nghiệm cần đặt trong môi trường nhiệt độ sát điểm với 0 tuyệt đối (-273 độ C), vì ở nhiệt độ cao, các phản nguyên tử sẽ kết hợp với các nguyên tử của môi trường và biến mất ngay lập tức.
Như vậy, phản vật chất thực ra thì nó vẫn là vật chất, chỉ khác là sự đối ứng về điện tích, hoặc về năng lượng mà khi nó gặp các hạt vật chất thì tự triệt tiêu lẫn nhau. Các nhà khoa học gọi các cặp như vậy là các “đối hạt”.
Nếu xét trong âm dương ngũ hành thì thủy và hỏa đối nghịch nhau, nếu tính toán thật chính xác sao cho một lượng lửa vừa đủ làm bốc hơi một lượng nước, và lượng nước vừa đủ để làm tắt lượng lửa ấy, thì khi cho va chạm vào nhau thì cả hai chúng cũng triệt tiêu lẫn nhau. Có lẽ cũng giống như phản ứng của một cặp “đối hạt” của phản vật chất, nhưng lửa và nước ở đây đều là vật chất phổ biến.
Nhà vật lý Landua tính rằng, nếu với thời gian tạo ra những hạt phản vật chất hiện nay thì mất khảong 10 tỷ năm mới tạo ra được một quả bom phản vật chất có nguy cơ đe dọa mọt quốc gia. Vậy thì rất là lâu, cũng nói rằng ý tưởng du hành vũ trụ bằng năng lượng của phản vật chất là không khả thi.