Có boson Higgs trong không gian vũ trụ hay không?

Các nhà vật lí tại Máy Va chạm Hadron Lớn, một máy gia tốc hạt ở gần Geneva, Thụy Sĩ, cho biết họ đã có vết tích ‘nóng bỏng’của một hạt sơ cấp khó nắm bắt gọi là boson Higgs. Chỉ là vấn đề thời gian trước khi họ có trong tay “hạt thần thánh” khét tiếng đó. Nhưng sau một năm va chạm hạt và đấu trí tại LHC, một câu hỏi đặt ra là liệu có cách nào dễ hơn hay không. Thay vì xây dựng một máy va chạm năng lượng cao, dài 18 dặm để tạo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Có boson Higgs trong không gian vũ trụ hay không? Có boson Higgs trong không gian vũ trụ hay không?Các nhà vật lí tại Máy Va chạm Hadron Lớn, một máy gia tốchạt ở gần Geneva, Thụy Sĩ, cho biết họ đã có vết tích ‘nóngbỏng’của một hạt sơ cấp khó nắm bắt gọi là boson Higgs. Chỉ làvấn đề thời gian trước khi họ có trong tay “hạt thần thánh” khéttiếng đó. Nhưng sau một năm va chạm hạt và đấu trí tại LHC,một câu hỏi đặt ra là liệu có cách nào dễ hơn hay không. Thay vìxây dựng một máy va chạm năng lượng cao, dài 18 dặm để tạora một hạt Higgs từ vô số va chạm hạt, sao chúng ta không tìmkiếm một hạt như thế ở trong tự nhiên?Và nếu được thì chúng ta nên tìm ở những vùng không giannào? + Phóng to hìnhMô phỏng của một va chạm hạt bên trong Máy Va chạm Hadron Lớn. Khi hai proton va chạm bên trong cỗ máy, chúng tạo ra một vụ nổ năng lượng cao làm phát sinh những hạt mới và lạ - trong đó, có lẽ, có boson Higgs. Ảnh: CERNJohn Gunion, tác giả thứ nhất của tập sách “Chỉ dẫn Săn tìmBoson Higgs” (Basic Books, 1990) và là giáo sư vật lí tại trườngĐại học California, Davis, cho biết boson Higgs thường xuyênthoắt ẩn thoắt hiện trong khắp cõi không gian. Các thăng giánglượng tử - những vụ nổ năng lượng nhất thời từ hư vô mà cơ họclượng tử cho phép – gây ra những cặp hạt tự phát sinh ra từ chânkhông, sau đó hủy lẫn nhau ngay. Vì những hạt Higgs trời sinhnày có năng lượng cực cao, nên các quy tắc của cơ học lượng tửtuyên bố rằng chúng không lảng vảng trong môi trường lâu nhưnhững hạt nhẹ khác vẫn hành xử. Cho nên, nếu bạn là một ngườisăn tìm hạt Higgs, bạn có bao nhiêu thời gian để bắt gặp nhữngboson này trước khi chúng biến mất? “Ngắn hơn một phầnnghìn tỉ của một phần nghìn tỉ của một giây,” Gunion nói.Gordon Kane, một giáo sư vật lí tại trường Đại học Michigan vàlà đồng tác giả của quyển “Chỉ dẫn Săn tìm Boson Higgs”, chobiết một thăng giáng là hiếm gặp ở một nơi bất kì. “Nhưng córất nhiều nơi nó có thể xảy ra (trong toàn không gian), cho nênnói chung nó xảy ra rất thường xuyên, nhưng bạn không có ở đóđể thấy nó.”Ngoài những hiệu ứng lượng tử kì lạ, còn có một số sự kiệnkhác trong vũ trụ sản sinh boson Higgs. “Lỗ đen giải phóngnhững cặp boson Higgs, trong số nhiều thứ khác,” Gunion nói.“Chúng tạo ra những hạt Higgs này tại chân trời sự kiện củachúng, và nếu bạn đặt một máy dò ở đó, bạn sẽ nhìn thấy chúng.Nhưng máy dò đó sẽ bị nhanh chóng lỗ đen nuốt mất.”Thật không may, chúng ta không thể nhắm kính thiên văn mặtđất của mình vào các lỗ đen và hi vọng bắt gặp một bosonHiggs, vì hạt Higgs đã phân hủy từ lâu trước khi đi tới đây