hiïơn ra rùìng vuô truơ ăang giaôn núê, vađ noâ chûâa ăíìy möơt phöng bûâc xaơ úê khùưp moơi núi, hiïơn nay úê nhiïơt ăöơ khoaêng 3 K. Bûâc xaơ ăoâ coâ veê lađ cođn rúi rúât laơi tûđ möơt thúđi kyđ lađ vuô truơ quaê thûơc lađ “ăuơc”, khi noâ vađo khoaêng 1000 líìn beâ hún vađ noâng hún hiïơn nay. (Luön luön nhúâ lađ khi ta noâi rùìng vuô truơ 1000 líìn beâ hún hiïơn nay, ta ăún giaên chó muöịn noâi rùìng khoaêng caâch giûôa bíịt cûâ cùơp haơt ăiïín hònh nađo cho trûúâc luâc ăoâ cuông lađ 1000 líìn beâ hún hiïơn nay). Ăïí xem nhû möơt sûơ chuíín bõ cuöịi cuđng cho cíu chuýơn “Ba phuât ăíìu tiïn” cuêa ta, ta phaêi nhòn laơi nhûông thúđi kyđ cođn xûa hún, khi vuô truơ cođn beâ hún vađ noâng hún nûôa kia, bùìng caâch sûê duơng nhaôn quan lyâ thuýịt, chûâ khöng phaêi nhûông kñnh thiïn vùn quang hoơc hay vö tuýịn ăïí xem xeât caâc ăiïìu kiïơn víơt lyâ ngûơ trõ luâc ăoâ.
Vađo cuöịi chûúng III, ta lûu yâ rùìng khi vuô truơ beâ hún hiïơn nay 1000 líìn, vađ caâc phíìn víơt chíịt cuêa noâ sùưp thađnh trong suöịt cho bûâc xaơ thò vuô truơ cuông chuýín tûđ thúđi kyđ bûâc xaơ ngûơ trõ sang thúđi kyđ víơt chíịt ngûơ trõ hiïơn nay. Trong thúđi kyđ bûâc xaơ ngûơ trõ, khöng nhûông chó coâ söị lûúơng to lúân photon cho möîi haơt nhín nhû söị hiïơn coâ ngađy nay, mađ nùng lûúng cuêa caâc photon riïng leê ăaô ăuê cao ăïí cho phíìn lúân nùng lûúơng cuêa vuô truơ úê dûúâi daơng bûâc xaơ, chûâ khöng phaêi daơng khöịi lûúơng. (Nhúâ rùìng photon lađ nhûông haơt hoùơc “lûúơng tûê” mađ tûđ ăoâ, theo thuýịt lûúơng tûê, aânh saâng ặúơc húơp thađnh). Do ăoâ, coâ thïí lađ möơt sûơ gíìn ăuâng khaâ töịt nïịu xem vuô truơ trong thúđi kyđ ăoâ nhû thïí chó chûâa bûâc xaơ mađ thöi, cùn baên khöng coâ víơt chíịt.
Möơt sûơ nhíơn xeât quan troơng phaêi ặúơc ặa trong khi phaât biïíu kïịt luíơn nađy. Ta seô thíịy trong chûúng nađy rùìng thúđi kyđ bûâc xaơ ăún thuíìn chó bùưt ăíìu sau vađi phuât ăíìu tiïn, khi nhiïơt ăöơ haơ xuöịng dûúâi vađi nghòn triïơu ăöơ Kelvin. ÚÊ nhûông thúđi kyđ trûúâc ăoâ, víơt chíịt ăaô lađ quan troơng, nhûng víơt chíịt úê dûúâi möơt daơng ríịt
khaâc daơng hiïơn nay cuêa vuô truơ. Tuy nhiïn, trûúâc khi chuâng ta nhòn laơi möơt quaâ khûâ xa nhû víơy, trûúâc tiïn ta haôy xeât vùưn tùưt thúđi kyđ bûâc xaơ thûơc sûơ, tûđ vađi phuât ăíìu tiïn cho ăïịn vađi trùm nghòn nùm sau khi víơt chíịt laơi trúê thađnh quan troơng hún bûâc xaơ.
Ăïí theo doôi lõch sûê vuô truơ trong thúđi kyđ ăoâ, tíịt caê nhûông caâi gò chuâng ta cíìn biïịt lađ moơi víơt nhû thïị nađo úê möơt thúđi ăiïím bíịt kyđ cho trûúâc. Hoùơc noâi caâch khaâc, trong khi vuô truơ giaôn núê, nhiïơt ăöơ liïn hïơ vúâi kñch thûúâc cuêa vuô truơ nhû thïị nađo?
Seô dïî traê lúđi cíu hoêi nađy nïịu coâ thïí coi bûâc xaơ lađ ặúơc giaôn núê tûơ do. Bûúâc soâng cuêa möîi photon ăún giaên bõ keâo dađi (do sûơ dõch chuýín ăoê) tyê lïơ vúâi kñch thûúâc cuêa vuô truơ, trong khi vuô truơ giaôn núê. Hún nûôa, ta ăaô thíịy úê chûúng trïn rùìng bûúâc soâng trung bònh cuêa bûâc xaơ víơt ăen tyê lïơ nghõch vúâi nhiïơt ăöơ cuêa noâ. Nhû víơy nhiïơt ăöơ phaêi giaêm tyê lïơ nghõch vúâi kñch thûúâc cuêa vuô truơ nhû hiïơn nay ăang xaêy ra.
May thay cho nhađ vuô truơ hoơc lyâ thuýịt, möịi liïn hïơ ăún giaên ăoâ cuông ăuâng ngay khi bûâc xaơ ăaô khöng giaôn núê tûơ do - nhûông va chaơm nhanh giûôa photon vađ möơt söị ăöịi tûúơng nhoê electron vađ haơt nhín lađm ăuơc caâc thađnh phíìn cuêa vuô truơ suöịt trong thúđi kyđ bûâc xaơ ngûơ trõ. Trong khi möơt photon chuýín ăöơng tûơ do giûôa caâc líìn va chaơm, bûúâc soâng cuêa noâ phaêi tùng tyê lïơ vúâi kñch thûúâc cuêa vuô truơ, vađ ăaô coâ nhiïìu photon cho möîi haơt ăïịn mûâc caâc va chaơm quaê ăaô buöơc nhiïơt ăöơ cuêa víơt chíịt phaêi ăi theo nhiïơt ăöơ cuêa bûâc xaơ, chûâ khöng phaêi ngûúơc laơi. Nhû víơy, chùỉng haơn, vuô truơ beâ hún hiïơn nay mûúđi nghòn líìn, thò nhiïơt ăöơ seô phaêi cao hún hiïơn nay möơt caâch tyê lïơ, hoùơc khoaêng 3000 K. Ăiïìu nađy cađng ăuâng trong thúđi kyđ “bûâc xaơ ngûơ trõ” thûơc sûơ.
Cuöịi cuđng, khi ta nhòn cađng xa vïì quaâ khûâ cuêa lõch sûê vuô truơ thò ta seô gùơp thúđi ăiïím mađ nhiïơt ăöơ cao ăïịn mûâc caâc va chaơm giûôa caâc photon vúâi nhau coâ thïí taơo ra caâc haơt víơt chíịt tûđ nùng lûúơng ăún thuíìn. Chuâng ta seô thíịy rùìng caâc haơt ặúơc taơo thađnh nhû víơy tûđ nùng lûúơng bûâc xaơ ăún thuíìn trong míịy phuât ăíìu tiïn cuông quan troơng nhû bûâc xaơ, caê trong viïơc quy ắnh töịc ăöơ cuêa caâc phaên ûâng haơt nhín cuông nhû trong viïơc quy ắnh töịc ăöơ giaôn núê cuêa baên
thín vuô truơ. Do ăoâ, ăïí theo doôi caâc biïịn cöị trong nhûông thúđi kyđ thûơc sûơ sú khai nhíịt, ta cíìn phaêi biïịt vuô truơ phaêi noâng ăïịn mûâc nađo ăïí taơo nïn nhûông söị lûúơng lúân haơt víơt chíịt tûđ nùng lûúơng bûâc xaơ, vađ bao nhiïu haơt ăaô ặúơc taơo nïn nhû víơy.
Quaâ trònh lađm cho víơt chíịt ặúơc taơo nïn tûđ bûâc xaơ coâ thïí dïî hiïíu nhíịt theo bûâc tranh lûúơng tûê vïì aânh saâng. Hai lûúơng tûê bûâc xaơ, hoùơc photon, coâ thïí va chaơm vađ biïịn míịt, toađn böơ nùng lûúơng vađ xung lûúơng cuêa chuâng taơo nïn hai haơt víơt chíịt hoùơc nhiïìu hún. (Quaâ trònh nađy thûơc sûơ ặúơc quan saât möơt caâch giaân tiïịp trong nhûông phođng thñ nghiïơm víơt lyâ haơt nhín nùng lûúơng cao hiïơn nay). Tuy nhiïn, thuýịt tûúng ăöịi heơp cuêa Einstein noâi rùìng möơt haơt víơt chíịt duđ lađ úê traơng thaâi tônh cuông seô cuông seô coâ möơt “nùng lûúơng nghó” nađo ăoâ, cho búêi cöng thûâc nöíi tiïịng E = mc2. (úê ăíy c lađ víơn töịc aânh saâng. Ăíy lađ nguöìn göịc cuêa nùng lûúơng ặúơc giaêi phoâng trong caâc phaên ûâng haơt nhín, trong ăoâ möơt phíìn khöịi lûúơng cuêa caâc haơt nhín nguýn tûê bõ huêy). Tûđ ăoâ, ăïí cho hai photon taơo nïn hai haơt víơt chíịt coâ khöịi lûúơng m trong möơt va chaơm trûơc diïơn, nùng lûúơng cuêa möîi photon ñt nhíịt phaêi bùìng nùng lûúơng nghó mc2 cuêa möîi haơt. Phaên ûâng víîn xaêy ra nïịu nùng lûúơng cuêa caâc photon riïng leê lúân hún mc2; nùng lûúơng döi seô chó cho caâc haơt nùng lûúơng víơt chíịt möơt víơn töịc cao. Tuy nhiïn, nhûông haơt coâ khöịi lûúơng m khöng thïí ặúơc taơo nïn trong caâc va chaơm cuêa hai photon nïịu nùng lûúơng cuêa chuâng thíịp hún mc2, vò khi ăoâ khöng ăuê nùng lûúơng ăïí taơo nïn duđ lađ khöịi lûúơng cuêa caâc haơt ăoâ.
Cöị nhiïn, ăïí xeât hiïơu lûơc cuêa bûâc xaơ trong viïơc taơo nïn caâc haơt víơt chíịt, ta phaêi biïịt nùng lûúơng ăùơc trûng cuêa caâc photon riïng leê trong trûúđng bûâc xaơ. Nùng lûúng nađy coâ thïí ặúơc ûúâc tñnh khaâ ăuâng, ăuê cho muơc ăñch cuêa ta, bùìng caâch ăún giaên: ăïí tòm ra nùng lûúơng ăùơc trûng cuêa photon, chó cíìn nhín nhiïơt ăöơ cuêa bûâc xaơ vúâi möơt hùìng söị cú baên cuêa cú hoơc thöịng kï, goơi lađ hùìng söị Boltzmann. (Ludwig Boltzmann cuđng vúâi Willarrd Gibbs ngûúđi Myô lađ nhûông ngûúđi saâng taơo nïn cú hoơc thöịng kï hiïơn ăaơi. Viïơc öng tûơ tûê nùm 1906 ặúơc coi ñt nhíịt möơt phíìn lađ do sûơ chöịng ăöịi coâ tñnh chíịt triïịt hoơc ăöịi vúâi cöng trònh cuêa öng, nhûng tíịt caê caâc tranh luíơn nađy ăaô kïịt thuâc tûđ líu). Giaâ trõ cuêa hùìng söị Boltzmann lađ
0,00008617 electron - vön möîi ăöơ Kelvin. Chùỉng haơn úê nhiïơt ăöơ 3000 K, khi caâc phíìn cuêa vuô truơ bùưt ăíìu trúê nïn trong suöịt, nùng lûúơng ăùơc trûng cuêa möîi photon lađ vađo khoaêng 300 K nhín vúâi hùìng söị Boltzmann hoùơc 0,26 electron - vön. Nhúâ rùìng möơt electron - vön lađ nùng lûúơng mađ möơt electron thu ặúơc khi chuýín ăöơng qua möơt hiïơu ăiïơn thïị möơt vön. Nùng lûúơng cuêa caâc phaên ûâng thöng thûúđng vađo cúô möơt electron - vön möîi nguýn tûê; ăíịy lađ lyâ do taơi sao bûâc xaơ úê trïn 3000 K lađ ăuê noâng ăïí giûô cho möơt tyê lïơ khaâ lúân electron khoêi bõ bùưn vađo caâc nguýn tûê.
Chuâng ta ăaô thíịy lađ ăïí taơo nïn haơt víơt chíịt coâ khöịi lûúơng m trong caâc va chaơm giûôa caâc photon, nùng lûúơng ăùơc trûng cuêa photon phaêi ñt nhíịt bùìng nùng lûúơng mc2 cuêa caâc haơt úê traơng thaâi nghó. Do nùng lûúơng ăùơc trûng cuêa photon lađ nhiïơt ăöơ nhín vúâi hùìng söị Boltzmann, nïn nhiïơt ăöơ cuêa bûâc xaơ phaêi ñt nhíịt lađ vađo cúô nùng lûúơng nghó mc2 chia cho hùìng söị Boltzmann. Nhû víơy lađ vúâi möîi loaơi haơt víơt chíịt coâ möơt “nhiïơt ăöơ ngûúông” tñnh ra bùìng nùng lûúơng nghó mc2 chia cho hùìng söị Boltzmann, noâ phaêi ăaơt ặúơc trûúâc khi haơt loaơi ăoâ coâ thïí taơo nïn tûđ nùng lûúơng bûâc xaơ.
Chùỉng haơn, haơt víơt chíịt nheơ nhíịt ặúơc biïịt ăïịn lađ electron e- vađ prözitron e+. Pözitron lađ phaên haơt cuêa ïlectron - nghôa lađ noâ coâ ăiïơn tñch ngûúơc díịu (dûúng chûâ khöng phaêi ím) nhûng cuđng khöịi lûúơng vađ spin. Khi möơt pözitron va chaơm vúâi möơt electron, caâc ăiïơn tñch coâ thïí bõ huêy, cođn nùng lûúơng trong khöịi lûúơng cuêa hai haơt hiïơn ra dûúâi daơng bûâc xaơ ăún thuíìn. Viïơc nađy cöị nhiïn lađ lyâ do taơi sao pözitron hiïịm nhû víơy trong ăúđi söịng thöng thûúđng - chuâng khöng thïí söịng líu lùưm trûúâc khi tòm ặúơc vađ bõ huêy diïơt. (Pözitron ặúơc khaâm phaâ ra nùm 1932 trong tia vuô truơ). Quaâ trònh huêy cuông coâ thïí diïîn ra ngûúơc laơi - hai photon vúâi nùng lûúơng vûđa ăuê coâ thïí va chaơm vađ taơo nïn möơt cùơp electron - pözitron, nùng lûúơng cuêa caâc photon ăaô ặúơc chuýín thađnh khöịi lûúơng cuêa electron vađ pözitron.
Ăïí cho hai photon coâ thïí taơo nïn möơt electron vađ möơt pözitron trong möơt va chaơm trûơc diïơn, nùng lûúơng cuêa möîi photon phaêi vûúơt “nùng lûúơng nghó” mc2 trong khöịi lûúơng cuêa möơt electron hoùơc möơt pözitron. Nùng lûúơng ăoâ lađ 0,511003 triïơu
electron - vön. Ăïí tòm ra nhiïơt ăöơ ngûúông mađ úê ăoâ photon coâ nhiïìu xaâc suíịt coâ nùng lûúơng ăoâ, ta chia nùng lûúơng cho cho hùìng söị Boltzmann (0,00008 617 electron - vön möîi ăöơ Kelvin) vađ tòm ra möơt nhiïơt ăöơ ngûúông lađ 6 nghòn triïơu ăöơ Kelvin (6 x 10 muô 9 K). ÚÊ bíịt kyđ nhiïơt ăöơ nađo cao hún, electron vađ pözitron cuông phaêi ặúơc taơo nïn möơt caâch dïî dađng trong nhûông va chaơm giûôa caâc photon vúâi nhau, vađ do ăoâ chùưc ăaô phaêi töìn taơi vúâi söị lûúơng ríịt lúân.
(Nhín tiïơn noâi thïm, nhiïơt ăöơ ngûúông 6 x10 muô 9 K mađ ta ăaô suy ra ăïí cho electron vađ pözitron ặúơc taơo nïn tûđ bûâc xaơ lúân hún ríịt nhiïìu so vúâi bíịt cûâ nhiïơt ăöơ nađo mađ ta thûúđng gùơp trong vuô truơ hiïơn nay. Ngay caê trung tím mùơt trúđi cuông chó úê möơt nhiïơt ăöơ khoaêng 15 triïơu ăöơ. Ăoâ lađ lyâ do taơi sao ta khöng thíịy electron vađ pözitron xuíịt hiïơn tûđ khöng gian tröịng röîng möîi khi aânh saâng troâi lïn).
Nhûông nhíơn xeât tûúng tûơ cuông ăuâng cho möîi loaơi haơt. Ăíy lađ möơt quy luíơt cú baên cuêa víơt lyâ hoơc hiïơn ăaơi: ûâng vúâi möîi loaơi haơt trong tûơ nhiïn ăïìu coâ möơt “phaên haơt” tûúng ûâng, vúâi ăuâng khöịi lûúơng vađ spin ăoâ, nhûng vúâi ăiïơn tñch ngûúơc díịu. Ngoaơi lïơ duy nhíịt lađ ăöịi vúâi nhûông haơt hoađn toađn trung hođa nađo ăoâ, nhû lađ baên thín photon, mađ ta coâ thïí coi lađ phaên haơt cuêa chñnh chuâng. Liïn hïơ giûôa haơt vađ phaên haơt lađ hai chiïìu: pözitron lađ phaên haơt cuêa electron vađ electron lađ phaên haơt cuêa pözitron. Cho ăuê nùng lûúơng luön luön coâ thïí taơo nïn moơi loaơi cùơp haơt - phaên haơt trong va chaơm cuêa nhûông cùơp photon.
(Sûơ töìn taơi cuêa phaên haơt lađ möơt hïơ quaê toaân hoơc trûơc tiïịp cuêa caâc nguýn lyâ cuêa cú hoơc lûúơng tûê vađ cuêa lyâ thuýịt tûúng ăöịi heơp cuêa Einstein. Sûơ töìn taơi phaên electron ăaô ặúơc suy ra ăíìu tiïn tûđ lyâ thuýịt búêi Paul Adrian Maurice Dirac vađo nùm 1930. Vò khöng muöịn ặa vađo lyâ thuýịt cuêa mònh möơt haơt chûa biïịt ăïịn, öng ăaô ăöìng nhíịt hoâa phaên electron vúâi haơt mang ăiïơn dûúng duy nhíịt ặúơc biïịt luâc ăoâ lađ proton. Sûơ khaâm phaâ ra pözitron nùm 1932 ăaô xaâc nhíơn thuýịt vïì caâc phaên haơt cuêa electron, noâ coâ phaên haơt riïng cuêa noâ, phaên proton, ặúơc khaâm phaâ ra taơi Berkeley trong nhûông nùm 1950).
Nhûông haơt loaơi nheơ nhíịt tiïịp theo sau electron vađ pözitron lađ muon hoùơc µ-, möơt loaơi electron nùơng khöng bïìn, vađ phaên haơt cuêa noâ, µ+. Cuông giöịng nhû ăöịi vúâi electron vađ pözitron, µ- vađ µ+ coâ ăiïơn tñch ngûúơc díịu nhûng khöịi lûúơng bùìng nhau, vađ coâ thïí ặúơc taơo nïn trong nhûông va chaơm giûôa caâc phöton vúâi nhau. µ- vađ µ+ ăïìu coâ möơt nùng lûúơng nghó mc2 bùìng 105,6596 triïơu electron vađ chia cho hùìng söị Boltzmann, nhiïơt ăöơ ngûúông tûúng ûâng lađ 1,2 triïơu triïơu ăöơ (1,2 x 12 muô 12 K). Nhûông nhiïơt ăöơ ngûúông tûúng ûâng vúâi nhûông haơt khaâc ặúơc ghi úê baêng 1. Xem kyô baêng nađy ta coâ thïí noâi loaơi haơt nađo coâ nhiïìu úê nhûông thúđi kyđ khaâc nhau trong lõch sûê vuô truơ; chuâng chñnh lađ caâc haơt mađ nhiïơt ăöơ ngûúông thíịp hún nhiïơt ăöơ cuêa vuô truơ luâc ăoâ.
Coâ bao nhiïu haơt víơt chíịt ăoâ thûơc sûơ ăaô töìn taơi úê nhûông nhiïơt ăöơ trïn nhiïơt ăöơ ngûúông? ÚÊ ăiïìu kiïơn nhiïơt ăöơ vađ míơt ăöơ cao ngûơ trõ trong vuô truơ sú khai, söị haơt ặúơc suy tûđ ăiïìu kiïơn cú baên cuêa cín bùìng nhiïơt: söị haơt phaêi ăuê lúân ăïí cho söị bõ huêy möîi giíy ăuâng bùìng söị ặúơc taơo nïn. (Nghôa lađ cíìu bùìng cung). Xaâc suíịt huêy möơt cùơp haơt - phaên haơt nađo ăoâ ăaô cho thađnh ra hai photon lađ xíịp xó bùìng xaâc suíịt mađ möơt cùơp photon nađo ăaô cho coâ cuđng nùng lûúơng taơo thađnh chñnh haơt vađ phaên haơt nađy. Do ăoâ ăiïìu kiïơn cín bùìng nhiïơt ăođi hoêi söị haơt möîi loaơi, mađ nhiïơt ăöơ ngûúông úê dûúâi nhiïơt ăöơ thûơc sûơ luâc ăoâ, phaêi xíịp xó bùìng söị photon. Nïịu coâ ñt haơt hún photon, chuâng seô ặúơc taơo nïn nhanh hún lađ bõ huêy diïơt vađ söị lûúơng chuâng seô tùng lïn, nïịu coâ nhiïìu haơt hún photon, chuâng seô bõ huêy diïơt nhanh hún lađ ặúơc taơo nïn, vađ söị lûúơng chuâng seô giaêm. Chùỉng haơn úê nhûông nhiïơt ăöơ trïn nhiïơt ăöơ ngûúông 6.000 triïơu ăöơ, söị electron vađ pözitron phaêi xíịp xó bùìng söị photon vađ nhûông luâc ăoâ coâ thïí xem vuô truơ nhû bao göìm chuê ýịu photon, electron vađ pözitron, chûâ khöng chó coâ photon.
Tuy nhiïn, úê nhûông nhiïơt ăöơ úê trïn ăöơ ngûúông, möơt haơt víơt chíịt diïîn biïịn ríịt giöịng möơt photon. Nùng lûúơng trung bònh cuêa noâ lađ xíịp xó bùìng nhiïơt ăöơ nhín vúâi hùìng söị Boltzmann, cho nïn trïn nhiïơt ăöơ ngûúông nùng lûúơng trung bònh cuêa noâ lúân hún nhiïìu so vúâi nùng lûúơng trong khöịi lûúơng cuêa haơt, vađ khöịi lûúơng coâ thïí ặúơc boê qua. Trong nhûông ăiïìu kiïơn nhû víơy, aâp suíịt vađ míơt ăöơ
nùng lûúơng do nhûông haơt víơt chíịt thuöơc möơt loaơi nađo ăoâ ăoâng goâp chó lađ tyê lïơ vúâi luôy thûđa böịn cuêa nhiïơt ăöơ, ăuâng nhû ăöịi vúâi photon. Nhû víơy, ta coâ thïí suy nghô vïì vuô truơ úê möơt thúđi gian nađo ăoâ nhû lađ bao göìm möơt söị kiïíu “bûâc xaơ”, möơt kiïíu cho möîi loaơi haơt mađ nhiïơt ăöơ ngûúông úê dûúâi nhiïơt ăöơ vuô truơ luâc ăoâ. Ăùơc biïơt, míơt ăöơ nùng lûúơng cuêa vuô truơ bíịt cûâ luâc nađo ăuâng tyê lïơ vúâi luôy thûđa böịn cuêa nhiïơt ăöơ vađ söị loaơi haơt mađ nhiïơt ăöơ ngûúông úê dûúâi nhiïơt ăöơ vuô truơ hoơc luâc ăoâ. Nhûông ăiïìu kiïơn loaơi ăoâ, vúâi nhûông nhiïơt ăöơ cao ăïịn nöîi nhûông cùơp haơt - phaên haơt lađ nhiïìu nhû proton trong cín bùìng nhiïơt, khöng töìn taơi bíịt cûâ úê ăíu trong vuô truơ hiïơn nay, trûđ coâ thïí úê nhín caâc vò sao ăang buđng nöí. Tuy nhiïn ta ăaô ăuê tin tûúêng úê kiïịn thûâc cuêa ta vïì cú hoơc thöịng kï ăïí ýn trñ mađ xíy dûơng nhûông thuýịt vïì nhûông caâi ăaô phaêi xaêy ra trong nhûông ăiïìu kiïơn laơ luđng nhû víơy trong vuô truơ sú khai.
Noâi cho chñnh xaâc, ta phaêi nhúâ rùìng möơt phaên haơt nhû pözitron (e+) ặúơc kïí nhû lađ möơt loaơi riïng biïơt. Caâc haơt nhû photon vađ electron cuông töìn taơi úê hai traơng thaâi khaâc nhau vïì spin, chuâng coâ thïí coi nhû nhûông loaơi riïng biïơt. Cuöịi cuđng, nhûông haơt nhû electron (nhûng khöng phaêi photon) tuín theo möơt ắnh luíơt ăùơc biïơt, “nguýn lyâ loaơi trûđ Pauli”, cíịm hai haơt úê möơt traơng thaâi nhû nhau; luíơt nađy lađm giaêm möơt caâch coâ hiïơu quaê sûơ ăoâng goâp cuêa chuâng vađo míơt ăöơ nùng lûúơng toađn phíìn túâi 7/8 líìn. (Chñnh