Máy gia tốc hạt siêu lớn LHC tạo ra phản vật chất

Trong lần thí nghiệm gần đây nhất trong máy gia tốc hạt siêu lớn LHC, các nhà khoa học đã cho các hạt proton va chạm nhau khi đang bay với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và bị tan vỡ ra thành các hạt nhỏ hơn, trong đó có hạt phản vật chất từng tồn tại trong Vụ Nổ Lớn (Big Bang) cách đây gần 14 tỷ năm trong vũ trụ. Ngày 10/9, máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới Large Hadron Collider (LHC) đi vào hoạt động. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Máy gia tốc hạt siêu lớn LHC tạo ra phản vật chất Máy gia tốc hạt siêu lớn LHC tạo ra phản vật chất Trong lần thí nghiệm gần đây nhất trong máy gia tốc hạt siêu lớn LHC, các nhà khoa học đã cho các hạt proton va chạm nhau khi đang bay với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và bị tanvỡ ra thành các hạt nhỏ hơn, trong đó có hạt phản vật chất từng tồn tại trongVụ Nổ Lớn (Big Bang) cách đây gần 14 tỷ năm trong vũ trụ. Ngày 10/9, máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới Large Hadron Collider (LHC) đivào hoạt động. Các nhà khoa học hy vọng với thiết bị này, họ có thể thu được mộtsố nhân tố lý giải cách thức vũ trụ hình thành ra sao... Một trong những điều mà các nhà vật lý mong đợi sẽ phát hiện ra đó là hiệntượng có tên gọi là “Higgs boson,”một phân tử theo lý thuyết có thể lý giải cáchthức hình thành vật chất. Peter Higgs, người trên ảnh, đã đưa ra lý thuyết này vàonăm 1964. Liệu máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới Large Hadron Collider (LHC), được càiđặt để hoạt động vào ngày 10/9 có gây ra ngày tận thế cho thế giới hay không? Hầu hết các nhà khoa học đều trả lời rằng Không. Tuy nhiên, họ hi vọngrằng với thiết bị này, họ có thể thu được một số nhân tố lý giải cách thức vũ trụhình thành ra sao. Dưới đây là một số hình ảnh giới thiệu máy gia tốc hạt lớn nhất thế giớiLarge Hadron Collider (LHC). Máy gia tốc hạt Large Hadron Collider (LHC) lớn nhất thế giới, được chônngầm dưới lòng đất gần Geneva, Thụy Sĩ, có chu vi rộng 27 km. Các hạt sẽ được tạomột gia tốc lên tới 99.9999991% tốc độ ánh sáng nhờ một máy gia tốc hạt. Các nam châm khổng lồ đẩy proton qua một ống được làm lạnh xuống tớinhiệt độ -271°C Peter Higgs cho biết rằng ông có thể đã may mắn khi vẫn theo đuổi thuyếtcủa mình cùng với sự tồn tại của các hạt Higgs. Vì kích thước của LHC rất lớn, nên nó có thể tạo ra các mức năng lượng màtừ trước đến nay chúng ta chưa từng thấy trong một thí nghiệm tại phòng “lab”.Tại đây, một trong những thiết bị cảm biến khổng lồ đã được hạ thấp xuống đưavào trong phòng thí nghiệm Vật lý Hạt Châu Âu (CERN). Hàng nghìn nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đã tham gia thiết kế thínghiệm thực hiện dự án LHC và trong công cuộc thiết kế LHC. Trong dự án này,khoảng 9,2 tỉ USD đầu tư đến từ các nguồn ở châu Âu. Những máy dò loại này được thiết kế để thu lại dấu tích của những hạt cókích thước vô cùng nhỏ bé. Dữ liệu thu lại sẽ được phân tích với sự giúp đỡ củakhoảng 60.000 máy tính đặt trên toàn thế giới. Rất nhiều nhà vật lý đang hi vọng rằng dự án LHC sẽ cung cấp được chứngcứ xác thực của thuyết string(string theory - thuyết phần tử dạng sợi), một giảthuyết có thể dung hòa giữa Thuyết Tương đối tổng quát và Cơ học lượng tử. Một số nhà nghiên cứu e sợ rằng LHC có thể sẽ tạo ra một hố đen siêu nhỏ cókhả năng nuốt Trái Đất vào bên trong. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm Vật lý hạtCERN vẫn khẳng định rằng LHC rất an toàn. Với những mức năng lượng tạo ra được trong các thí nghiệm, các nhà khoahọc tự tin rằng họ sẽ phát hiện ra được một điều gì đó, dù cho đó có phải là các hạtHiggs hay không. Phác họa về sự va chạm proton tương tự như hiện tượng xảy ra bên trongmáy gia tốc hạt LHC. Một khi sự va chạm xảy ra, các bộ cảm biến sẽ thu lại kết quả- và các nhàkhoa học sẽ nghiên cứu những dữ liệu kết quả đó và sẽ làm cho các kết quả này trởnên có ý nghĩa. Máy gia tốc hạt mạnh nhất thế giới Large Hadron Collider (LHC), máy gia tốc hạt mạnh nhất thế giới, có chu vitới 27km, được chôn sâu 100m dưới lòng đất tại khu vực biên giới Pháp- Thụy Sĩ. Việc khởi động LHC cũng gặp phải sự phản đối mạnh vì một số nhà khoa họccho rằng cỗ máy sẽ tạo ra các “lỗ đen mini có thể nuốt chửng cả Trái đất. Một sốngười khác e ngại nó sẽ tạo ra các vật chất lạ (chỉ tồn tại trên lý thuyết), biến cảhành tinh thành một khối vật chất lạ, nóng bỏng. Nhà vật lý nổi tiếng người Anh,Martin Rees, ước tính khả năng LHC gây ra thảm họa toàn cầu là rất nhỏ (xác suấtlà 1/50.000.000 ). Tuy nhiên, giới khoa học ủng hộ sự ra đời của LHC và khẳng định sẽ chẳng cóngày tận thế nào cả, dù LHC có thật sự tạo ra được các lỗ đen mini, vì lỗ đen mini sẽbốc hơi chỉ trong vài phần triệu giây theo lý thuyết của bác học người Anh StephenHawking. Khi hoạt động, LHC bắn phá các tia hạt proton với nhau, với mức năng lượngcao chưa từng thấy. Giáo sư Giddings cho biết, trên thực tế, từ hàng tỉ năm qua cáctia vũ trụ có năng lượng cao cũng bắn phá bầu khí quyển Trái đất, tạo ra các vachạm tương tự như thí nghiệm trong LHC nhưng tới nay Trái đất vẫn an toàn. Giới khoa học toàn cầu hi vọng khi bắn phá các hạt cơ bản, LHC sẽ tạo rađược vật chất tối vô hình, loại vật chất không thể nhìn thấy, chiếm tới 96% trọnglượng của vũ trụ. Cho tới nay, vật lý hiện đại vẫn chưa thể giải thích nổi vật chất tốilà gì. CERN cũng tin rằng LHC sẽ tóm được hạt Higgs, loại hạt tạo ra khối lượngcho vật chất. Tổng trị giá của dự án này lên tới 5,8 tỷ USD. Với những kết quả ban đầu của LHC, các nhà khoa học đã chứng minh đượctính đúng đắn của lý thuyết về sự tồn tại của hạt vật chất và phản vật chất trong tựnhiên. Sắp tới, các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra các hạt vật chất mới trong các vụva chạm giữa các hạt cơ bản trong LHC, trong đó có các hạt ma. ...