Một loài hạt mới mà nhà khoa học đang tìm

Mặc dù chưa tập hợp được nhiều bằng chứng thực sự thuyết phục nhưng giới khoa học đang đứng trước cơ hội tìm thấy hạt Higgs - loại hạt được giới vật lý đặc biệt quan tâm đến mức gọi nó là "hạt của Chúa".
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một loài hạt mới mà nhà khoa học đang tìm Một loài hạt mới mà nhà khoa học đang tìm Mặc dù chưa tập hợp được nhiều bằng chứng thực sự thuyết phụcnhưng giới khoa học đang đứng trước cơ hội tìm thấy hạt Higgs - loại hạtđược giới vật lý đặc biệt quan tâm đến mức gọi nó là hạt của Chúa. HạtHiggs có thể giúp giải thích tại sao các loại hạt khác lại có khối lượng, từ đóhiểu đầy đủ hơn về vật chất. Hạt Higgs là gì? Ngay khi vừa được tạo ra, hạt Higgs đã nhanh chóng phân rã. Trong vài thập kỷ qua, giới vật lý hạt đã xây dựng được một mô hình lý thuyết chuẩn, tạo nên bộ khung về kiến thức các hạt và lực cơ bản trong tự nhiên. Mộttrong những thành phần cơ bản của mô hình này là trường lượng tử giả thiết phổbiến, chịu trách nhiệm cung cấp khối lượng cho phân tử. Trường này có tên gọi làtrường Higgs. Là hệ quả của đối ngẫu sóng - hạt, tất cả các trường lượng tử đều có một hạt cơ bản đi kèm. Hạt đi kèm với trường Higgs được gọi là hạt Higgs, hay Higgs boson.Vì trường Higgs chịu trách nhiệm về khối lượng, việc các hạt cơ bản có khối lượngđược nhiều nhà vật lý coi như một dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của trường Higgs. Giả sử hạt Higgs tồn tại, chúng ta có thể suy luận được ra khối lượng của nó dựa trên tác động mà nó tạo ra đối với thuộc tính của các hạt và trường khác. Tuynhiên, việc hạt Higgs có tồn tại hay không vẫn là điều khiến nhiều người tranh cãi. Manh mối tìm ra hạt HiggsGần đây, TS Peter Renton, nhà vật lý hạt thuộc ĐH Oxford (Anh), vừa cho công bốphương pháp tiếp cận hạt Higgs của mình trên tạp chí khoa học danh tiếng Nature.Ông cho biết đã lần ra được manh mối về hạt Higgs nhờ các nhà nghiên cứu tại mộtcơ sở nghiền nguyên tử ở Thuỵ Sỹ. Nếu phát hiện của TS Renton là chính xác, khối lượng của loại hạt khó nắm bắt này sẽ được xác định ở vào khoảng 115 gigaelectronvolts. Niềm tin của TS Renton bắt đầu từ một tín hiệu do máy va đập positron electronlớn (LEP) ở Geneva (Thụy Sỹ) tạo ra. Đến giờ phút này, cỗ máy đã bị tháo rời ra đểthay thế bằng một cỗ máy khác - máy va đập hadron lớn (LHC). Tuy nhiên, có 9% khả năng là tín hiệu này được tạo ra từ tiếng động nền. Trước khi máy gia tốcLEP chính thức ngừng hoạt động, các nhà vật lý học đã dùng nó để gửi electron và positron về các hướng đối nghịch quanh đường ống tròn có chu vi khoảng 27km. Khi các hạt này va đập với nhau, chúng tạo ra một nguồn năng lượng rất lớn. Bảnthân các vụ va chạm như thế quá nhỏ để phục vụ cho công tác nghiên cứu, nhưng những hạt mới nặng hơn có thể xuất hiện sau va chạm. Hạt Higgs có độ bất ổn định rất cao, vì vậy chúng nhanh chóng phân rã khi được tạo ra. TS Renton cho biết ông đã có những bằng chứng gián tiếp từ việc quan sát hành vi của các loại hạt khác trong máy va đập, phù hợp với con số 115 gigaelectronvolt - khối lượng của hạt Higgs. Các nhà vật lý đã quan sát 16 hạt hình thành tất cả mọi vật chất theo mô hình chuẩn dành cho hạt và tương tác cơ bản. Tuy nhiên, nếu chỉ nghiên cứu riêng cáchạt này thì mô hình chuẩn tỏ ra không đúng lắm. Bởi nếu chỉ có 16 hạt trên tồn tại,chúng sẽ không có khối lượng, ngược với những gì chúng ta biết về tự nhiên. Chắc chắn phải có một loại hạt khác cung cấp khối lượng cho chúng - đấy chính là hạtHiggs, được đặt theo tên của nhà vật lý Peter Higgs thuộc ĐH Edinburgh (Anh) khi ông này lần đầu tiên đề xướng vào năm 1960. Đường ống vòng trong máy gia tốc LEP sử dụng cho các hạt va đập. Theo nhóm nghiên cứu của Peter Higgs, tất cả mọi hạt lấy khối lượng của chúngthông qua tương tác với một trường phổ biến (trường Higgs), do hạt Higgs mangtheo. Tầm quan trọng của hạt Higgs trong mô hình chuẩn đã khiến cho một số nhàvật lý học phải gọi nó là hạt của Chúa. TS Renton hy vọng khi máy va đập hadronlớn lắp đặt xong và đưa vào vận hành từ năm 2007, ông sẽ phát hiện ra hạt Higgs trong thời gian một - hai năm. Bắt đầu đi tìm “Hạt của Chúa”Một nam châm siêu dẫn solenoid thuộc cỗ máy gia tốc hạt LHC ở Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu - Ảnh: AFPTT - Hôm qua (10-9), Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) tại Geneva đãkhởi động cỗ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới (LHC), một sự kiện được ví von nhưcuộc săn tìm “Hạt của Chúa”. Theo tính toán, cỗ máy LHC trị giá gần 4 tỉ USD sẽ tái tạo vụ nổ Big Bang, lý thuyết dùng để lý giải sự hình thành vũ trụ. >> Chuẩn bị săn hạt cơ bản của ChúaSau khi khởi động, những hạt proton đầu tiên được bắn vào đường hầm dài 27kmnằm dưới miền đồng quê ở vùng biên giới Thụy Sĩ - Pháp. Cỗ máy LHC được thiết kế để bắn ra hạt proton với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng.Các hạt proton này sẽ xoay chuyển với tốc độ 11. ...