Toàn cảnh nơi đặt Máy Gia tốc hạt Lớn LHC

Sáng ngày 4/7 tại Geneva (Thụy Sĩ), Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân châu Âu CERN đã tổ chức cuộc họp công bố phát hiện mới nhất của họ trên lĩnh vực đi tìm « Hạt của Chúa » — tức hạt Higgs boson.

Các nhà khoa học thận trọng tuyên bố họ đã phát hiện ra một loại hạt á nguyên tử mới, rất có thể là hạt Higgs boson. Đây là phát hiện mới nhất cho tới nay trên lĩnh vực đi tìm « Hạt của Chúa ».

Peter Higgs

Năm 1964, Peter Higgs (sinh 1929) cùng 5 nhà vật lý khác đề xuất giả thiết sự tồn tại của trường Higgs và dự đoán sự tồn tại của Higgs boson — nguồn gốc của khối lượng vật chất. Cả 6 nhà khoa học đó đều được mời tới dự buổi họp hôm nay của CERN, nhưng một người vắng mặt vì lý do sức khỏe. Tất cả họ đều đã ở độ tuổi bát tuần.

Higgs boson là hạt cuối cùng chưa phát hiện trong lý thuyết « Mô hình chuẩn (Standard model) » của vật lý hạt. Lý thuyết này chia các hạt cơ bản làm 3 loại là Quark, Lepton và Boson. Mô hình chuẩn có một khiếm khuyết là chưa thể giải thích vì sao vật chất lại có khối lượng (mass).

Mô hình chuẩn dự đoán sự tồn tại của 62 loại hạt cơ bản, trong đó hạt Higgs là hạt cơ bản cuối cùng chưa phát hiện ra. 40 năm nay các nhà vật lý tập trung cố gắng vào việc đi tìm Higgs boson. Việc chứng minh sự tồn tại của hạt này sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với lý thuyết Mô hình chuẩn. Vì nó quá kỳ lạ và quá quan trọng nên nhà vật lý người Mỹ Leon Lederman đồng chủ nhân giải Nobel 1988 đã đặt cho nó cái nickname đầy ấn tượng: « Hạt của Chúa » (God particle).

Khối lượng là lượng vật chất chứa trong một vật thể. Nếu không có khối lượng thì tất cả các hạt cơ bản cấu tạo nên mọi vật thể ta nhìn thấy đều sẽ vận động với vận tốc ánh sáng, như vậy vật chất trong vũ trụ sẽ không tồn tại như hiện nay. Lý thuyết Higgs cho rằng các hạt khác chịu tác dụng trong trường Higgs (trường này do các Higgs boson cấu tạo nên) sinh ra quán tính, nhờ đó mà có khối lượng. Điều đó giống như khi đi trong tuyết, giày của ta sẽ tương tác với tuyết trên mặt đất, bị nó kéo giữ lại, khiến ta phải đi chậm.        

Nếu các nhà khoa học có thể chứng minh đã phát hiện ra Higgs boson thì đây sẽ là một trong những khám phá khoa học vĩ đại nhất của loài người trong thế kỷ XXI.

Tháng 12/2011, các nhà nghiên cứu tại CERN cho biết họ đã quan trắc thấy dấu hiệu sự tồn tại của Higgs boson, nhưng vẫn cần làm nhiều thí nghiệm nữa để có được chứng cớ kết luận.

Máy Gia tốc Hạt Lớn LHC trị giá 10 tỷ USD đặt tại CERN là máy gia tốc hạt mạnh nhất thế giới hiện nay đặt trong một đường hầm vòng tròn khép kín dài 28 km ở độ sâu 100 m tại biên giới Thụy Sĩ-Pháp, gần Geneva./.

 Ảnh lấy từ http://www.csmonitor.com/USA/2012/0704/Scientists-may-have-found-Higgs-boson.-What-next          

Scientists may have found Higgs boson. What next?