các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron....
TRANSCRIPT
![Page 1: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/1.jpg)
Các hằng số vật lýTại sao thế giới xung quanh ta giống như ta thấy?
Đàm Thanh Sơn (INT, University of Washington)
Trường PTTH Hà Nội-Amsterdam, 28/12/2011
![Page 2: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/2.jpg)
Mở đầu
![Page 3: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/3.jpg)
Mở đầu
• Khi tôi còn nhỏ, bố tôi có cuốn sách “Câu chuyện về các hằng số vật lý cơ bản” của Đặng Mộng Lân
![Page 4: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/4.jpg)
Mở đầu
• Khi tôi còn nhỏ, bố tôi có cuốn sách “Câu chuyện về các hằng số vật lý cơ bản” của Đặng Mộng Lân
• Cuốn sách này khơi gợi trí tò mò của tôi với môn vật lý
![Page 5: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/5.jpg)
Mở đầu
• Khi tôi còn nhỏ, bố tôi có cuốn sách “Câu chuyện về các hằng số vật lý cơ bản” của Đặng Mộng Lân
• Cuốn sách này khơi gợi trí tò mò của tôi với môn vật lý
• Ý tưởng của cuộc nói chuyện này là từ cuốn sách đó
![Page 6: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/6.jpg)
Mở đầu
• Khi tôi còn nhỏ, bố tôi có cuốn sách “Câu chuyện về các hằng số vật lý cơ bản” của Đặng Mộng Lân
• Cuốn sách này khơi gợi trí tò mò của tôi với môn vật lý
• Ý tưởng của cuộc nói chuyện này là từ cuốn sách đó
• Cuộc nói chuyện này sẽ chỉ đề cập đến một số ít vấn đề, nhưng tôi sẽ cố gắng làm cho nó cập nhật
![Page 7: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/9.jpg)
Gia tốc trọng trường g
• Khi học vật lý, một trong những hằng số đầu tiên ta gặp là g=9.81 m/s2
• g quyết định chuyển động của các vật trên bề mặt trái đất
z =v2
2gv
z
![Page 10: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/10.jpg)
Bản chất của g
• Nhưng g không phải hằng số cơ bản: nó có nguồn gốc từ lực hấp dẫn giữa trái đất và vật thể.
![Page 11: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/11.jpg)
Bản chất của g
• Nhưng g không phải hằng số cơ bản: nó có nguồn gốc từ lực hấp dẫn giữa trái đất và vật thể.
![Page 12: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/12.jpg)
Bản chất của gia tốc trọng trường
F = mg = GmM
R2
![Page 13: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/13.jpg)
Bản chất của gia tốc trọng trường
Hằng số vạn vậthấp dẫn
Khối lượng trái đất
Bán kính trái đất
F = mg = GmM
R2
![Page 14: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/14.jpg)
Bản chất của gia tốc trọng trường
F = mg = GmM
R2
![Page 15: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/15.jpg)
Bản chất của gia tốc trọng trường
F = mg = GmM
R2
![Page 16: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/16.jpg)
Bản chất của gia tốc trọng trường
F = mg = GmM
R2
G=6.67×10-11 m3/kg/s2
M=5.97×1024 kgR=6.37×106 m
g=9.82 m/s2⇒
Vì vậy trên bề mặt các thiên thể khác (ví du mặt trăng) gia tốc trọng trường khác với trên trái đất.
![Page 17: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/18.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
![Page 19: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/19.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
• Các hằng số cơ bản là các hằng số có giá trị không thay đổi ở mọi nơi
![Page 20: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/20.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
• Các hằng số cơ bản là các hằng số có giá trị không thay đổi ở mọi nơi
• ví dụ G
![Page 21: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/21.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
• Các hằng số cơ bản là các hằng số có giá trị không thay đổi ở mọi nơi
• ví dụ G
• Các hằng số không cơ bản có giá trị khác nhau ở những điều kiện khác nhau
![Page 22: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/22.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
• Các hằng số cơ bản là các hằng số có giá trị không thay đổi ở mọi nơi
• ví dụ G
• Các hằng số không cơ bản có giá trị khác nhau ở những điều kiện khác nhau
• ví dụ: gia tốc trọng trường
![Page 23: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/23.jpg)
Các hằng số, cơ bản và không cơ bản
• Các hằng số cơ bản là các hằng số có giá trị không thay đổi ở mọi nơi
• ví dụ G
• Các hằng số không cơ bản có giá trị khác nhau ở những điều kiện khác nhau
• ví dụ: gia tốc trọng trường
• phụ thuộc vào khối lượng, kích thước của thiên thể
![Page 24: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/24.jpg)
Mật độ vật chất
• Mật độ các chất lỏng và rắn đại khái như nhau:
• nước: 1 g/cm3
• nhôm: 2.7 g/cm3, sắt: 7.9 g/cm3, vàng: 19.3 g/cm3
• Giải thích các số này như thế nào?
![Page 25: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/25.jpg)
Chỉ cần cỡ độ lớn
![Page 26: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/26.jpg)
Chỉ cần cỡ độ lớn
• Tính chính xác mật độ nhôm, sắt rất khó
![Page 27: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/27.jpg)
Chỉ cần cỡ độ lớn
• Tính chính xác mật độ nhôm, sắt rất khó
• Ta đặt mục tiêu khiêm tốn hơn:
![Page 28: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/28.jpg)
Chỉ cần cỡ độ lớn
• Tính chính xác mật độ nhôm, sắt rất khó
• Ta đặt mục tiêu khiêm tốn hơn:
• tại sao khối lượng riêng không phải là 0.01 g/cm3, hay là 1000 g/cm3
![Page 29: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/29.jpg)
Chỉ cần cỡ độ lớn
• Tính chính xác mật độ nhôm, sắt rất khó
• Ta đặt mục tiêu khiêm tốn hơn:
• tại sao khối lượng riêng không phải là 0.01 g/cm3, hay là 1000 g/cm3
• Trong bài nói chuyện này ta chỉ quan tâm đến cỡ độ lớn của các đại lượng: sai số tới vài lần, thậm chí 5-10 lần có thể chấp nhận được.
![Page 30: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/30.jpg)
Mật độ và nguyên tử lượng• Mọi vật đều cấu tạo từ nguyên tử (từ nhôm, sắt đến
protein, ADN).
• Các nguyên tố cấu tạo từ một loại nguyên tử
• Các nguyên tử khác nhau có khối lượng khác nhau:
(đơn vị: 1.66×10-27 kg)
Nhôm (Al) 27Sắt (Fe) 56Vàng (Au) 197
2.77.919.3
Mật độ khác nhau chủ yếu do khối lượng nguyên tử khác nhau!Số lượng nguyên tử trong 1 cm3 không khác nhau lắm
![Page 31: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/31.jpg)
Kích thước nguyên tử
![Page 32: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/32.jpg)
Kích thước nguyên tử
• Nhưng ta vẫn chưa giải thích được tại sao chỉ nhét được 6×1022 nguyên tử vào một cm3
![Page 33: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/33.jpg)
Kích thước nguyên tử
• Nhưng ta vẫn chưa giải thích được tại sao chỉ nhét được 6×1022 nguyên tử vào một cm3
• Tại sao cây gậy như ý của Tôn Ngộ Không, nặng 13500 cân, nhưng thu lại được nhỏ bằng chiếc kim, không thể có thật
![Page 34: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/34.jpg)
Kích thước nguyên tử
• Nhưng ta vẫn chưa giải thích được tại sao chỉ nhét được 6×1022 nguyên tử vào một cm3
• Tại sao cây gậy như ý của Tôn Ngộ Không, nặng 13500 cân, nhưng thu lại được nhỏ bằng chiếc kim, không thể có thật
• Lý do: nguyên tử có kích thước nhất định
![Page 35: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/35.jpg)
Kích thước nguyên tử
• Nhưng ta vẫn chưa giải thích được tại sao chỉ nhét được 6×1022 nguyên tử vào một cm3
• Tại sao cây gậy như ý của Tôn Ngộ Không, nặng 13500 cân, nhưng thu lại được nhỏ bằng chiếc kim, không thể có thật
• Lý do: nguyên tử có kích thước nhất định
• khi hai nguyên tử vào gần hơn kích thước, chúng đẩy nhau ra rất mạnh
![Page 36: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/36.jpg)
Nguyên tử H
• Nguyên tử đơn giản nhất là nguyên tử hydro: gồm một hạt proton, một electron.
• Lý do hai hạt dính vào nhau: lực tĩnh điện (lực Coulomb) giữa hai hạt khác dấu.
F =e2
R2
Nhưng tại sao electron không bị rơi vào proton?
![Page 37: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/37.jpg)
Khó khăn của mô hình nguyên tử cổ điển
• electron quay quanh hạt nhân như trái đất quay quanh mặt trời
• Nhưng trái đất không bị rơi vào mặt trời do không có ma sát
• Ngược lại, electron bị ma sát do bức xạ điện từ
• Đây là một trong những vấn đề dẫn đến cuộc khủng hoảng của vật lý cuối thế kỷ 19
![Page 38: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/38.jpg)
Cơ học lượng tử• Sự bền vững của nguyên tử được giải thích
bằng cơ học lượng tử
• Đó là một lý thuyết rất lạ: “Không ai hiểu cơ học lượng tử” - Feynman
• Ta sẽ nói về hệ thức bất định của Heisenberg
![Page 39: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/39.jpg)
Hệ thức bất định
• Trong bài toán chuyển động của quả bóng, trạng thái ban đầu của nó là tọa độ (h=0) và vận tốc (v=v0)
• Cả hai giá trị đều có thể được xác định một cách chính xác (về nguyên tắc)
• Trong cơ học lượng tử: tọa độ và vận tốc không thể được xác định chính xác cùng một lúc
�x�p � �
p = mv �x�v � �m
≈1.054×10-34 J s
![Page 40: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/41.jpg)
�
![Page 42: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/42.jpg)
Hạt neutron trong trọng trườnghạt không thể nằm chính xác ở z=0độ bất định tối thiểu Δz
Độ bất định của vận tốc:
v tối thiểu
�v � �m �z
Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt độ cao Δz
�z � 1g
��
m �z
�2
� �z ��
�2
gm2
�1/3
�v�z
� 10 µm
![Page 43: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/43.jpg)
Nature, v. 415, p. 299 (2002)
![Page 44: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/44.jpg)
Kích thước nguyên tử
• Sử dụng cơ học lượng tử, kích thước nguyên tử hydro được tính ra bằng
�2
mee2� 0.05 nm
Kích thước các nguyên tử khác có lớn hơn vài lần, nhưng cỡ độ lớn được xác định bởi các hằng số vật lý cơ bản.Mật độ chất rắn, chất lỏng được quyết định bởi hằng số này.
![Page 45: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/45.jpg)
Sự nhỏ bé của nguyên tử• Vậy là ta đã giải thích được tại sao nguyên tử
lại nhỏ bé so với kích thước con người?
• Thực ra câu hỏi phải là: tại sao chúng ta to hơn nguyên tử?
• kích thước tế bào
• tại sao cơ thể ta phải có từng ấy tế bào
• Do đó ta bàn về các hằng số không có thứ nguyên
Ví dụ: me
mp� 1
1836
![Page 46: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/46.jpg)
Các hằng số không thứ nguyên• Các hằng số cơ bản, cũng như các đại lượng
vật lý, đều có đơn vị đo
F =e2
R2
N=kg m/s2m2
kg m3/s2
Nhưng có những tổ hợp các hằng số không có thứ nguyên, ví dụ
� =e2
�c= kg m3/s2
kg m2/s m/s
![Page 47: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/47.jpg)
Sức mạnh của lực điện từ
� =e2
�c=
1137.036
Năng lượng liên kết của một electron trong nguyên tử hydro rất nhỏ so với năng lượng tĩnh:
Con số này không phụ thuộc và hệ đơn vị đo
năng lượngliên kết
năng lượng tĩnh
(E=mc2)=�2
2�mec
2
![Page 48: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/48.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
![Page 49: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/49.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa họcE = mc2
![Page 50: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/50.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
vài gam vật chất biến thành năng lượng
E = mc2
![Page 51: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/51.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
vài gam vật chất biến thành năng lượng
E = mc2
~ 0.1 nanogam vật chất biến thành năng lượng
![Page 52: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/52.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
![Page 53: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/53.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
• Khi than cháy, chỉ khoảng 3×10-10 phần khối lượng biến thành năng lượng
![Page 54: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/54.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
• Khi than cháy, chỉ khoảng 3×10-10 phần khối lượng biến thành năng lượng
• Con số nhỏ bé như vậy chủ yếu do hai nguồn
![Page 55: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/55.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
• Khi than cháy, chỉ khoảng 3×10-10 phần khối lượng biến thành năng lượng
• Con số nhỏ bé như vậy chủ yếu do hai nguồn
• Phản ứng hóa học chỉ sử dụng các electron, không sử dụng hạt nhân. Electron chỉ chiếm ~1/2000 phần khối lượng của nguyên tử
![Page 56: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/56.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
• Khi than cháy, chỉ khoảng 3×10-10 phần khối lượng biến thành năng lượng
• Con số nhỏ bé như vậy chủ yếu do hai nguồn
• Phản ứng hóa học chỉ sử dụng các electron, không sử dụng hạt nhân. Electron chỉ chiếm ~1/2000 phần khối lượng của nguyên tử
• Hóa học chỉ sử dụng năng lượng liên kết của các electron: α2/2=(1/137)2/2~1/40000
![Page 57: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/57.jpg)
Sự nhỏ bé của năng lượng hóa học
• Khi than cháy, chỉ khoảng 3×10-10 phần khối lượng biến thành năng lượng
• Con số nhỏ bé như vậy chủ yếu do hai nguồn
• Phản ứng hóa học chỉ sử dụng các electron, không sử dụng hạt nhân. Electron chỉ chiếm ~1/2000 phần khối lượng của nguyên tử
• Hóa học chỉ sử dụng năng lượng liên kết của các electron: α2/2=(1/137)2/2~1/40000
• ~10-8, còn ~1/50 nữa do hóa học không được tối ưu!
![Page 58: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/58.jpg)
Sự yếu của lực hấp dẫn
• Lực hấp dẫn giữa hai hạt proton chỉ bằng ~10-36 lực tĩnh điện
• Tại sao lực hấp dẫn yếu như vậy là một câu hỏi lớn của vật lý hiện đại
• Nếu lực hấp dẫn mạnh lên 10 lần thì mặt trời sẽ biến thành lỗ đen!
Gm2p/r2
e2/r2� 10�36
![Page 59: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/59.jpg)
Sự yếu của lực hấp dẫnLực điện từ của một lớp nguyên tử có thể cân bằng lực hấp dẫn từ cả trái đất!
![Page 60: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/60.jpg)
Kết luận
![Page 61: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/61.jpg)
Kết luận
• Các hằng số cơ bản của vật lý quyết định cỡ độ lớn của các đại lượng vật lý
![Page 62: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/62.jpg)
Kết luận
• Các hằng số cơ bản của vật lý quyết định cỡ độ lớn của các đại lượng vật lý
• Nhiều thứ quanh ta được quyết định bởi các hằng số nhỏ không thứ nguyên
![Page 63: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/63.jpg)
Kết luận
• Các hằng số cơ bản của vật lý quyết định cỡ độ lớn của các đại lượng vật lý
• Nhiều thứ quanh ta được quyết định bởi các hằng số nhỏ không thứ nguyên
• Tại sao của các hằng số cơ bản không thứ nguyên có giá trị như trong thế giới của ta?
![Page 64: Các hằng số t lý - damtson.files.wordpress.com · gồm một hạt proton, một electron. ... Điều kiện: neutron được tung lên với vận tốc Δv phải đạt](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022040703/5d67802788c993d5408badd1/html5/thumbnails/64.jpg)
Kết luận
• Các hằng số cơ bản của vật lý quyết định cỡ độ lớn của các đại lượng vật lý
• Nhiều thứ quanh ta được quyết định bởi các hằng số nhỏ không thứ nguyên
• Tại sao của các hằng số cơ bản không thứ nguyên có giá trị như trong thế giới của ta?
• Vật lý giúp chúng ta hiểu thế giới bên ngoài, cuối cùng là sử dụng nó tốt hơn.