Nâng công suất máy gia tốc hạt lớn lên gấp 10 lần

Các nhà vật lý trên khắp thế giới ngày 16/11 đã khởi động một chương trình quan trọng nhằm biến Máy gia tốc hạt lớn (LHC), hiện đặt trong một đường hầm dài 27km gần biên giới Thụy Sĩ - Pháp, thành một cỗ máy nghiên cứu vũ trụ mạnh hơn nhiều lần vào cuối năm 2020.

>>> Máy gia tốc LHC bắt đầu nghỉ ngơi

Các quan chức Trung tâm nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) cho biết chương trình này, thu hút giới khoa học thuộc Liên minh châu Âu (EU), Mỹ và Nhật Bản, đòi hỏi phát triển các công nghệ mới trong các lĩnh vực từ nam châm siêu dẫn đến các đường truyền tải năng lượng.

Sau khi được nâng cấp, các nhà khoa học có thể tăng công suất thực hiện các vụ va chạm các chùm hạt proton trong LHC lên gấp 10 lần so với mức hàng trăm triệu vụ trong một giây như hiện nay, qua đó có thể có được sự hiểu biết sâu hơn về các hạt cơ bản và cấu tạo của vũ trụ.

Ông Sergio Bertolucci, Giám đốc nghiên cứu tại CERN, cho biết với các quá trình vật lý đặc biệt như vậy, độ sáng cực cao rất quan trọng để các nhà khoa học thực hiện việc đo chính xác và phát hiện những điểm mới. Việc gia tăng số vụ va chạm sẽ tăng độ sáng của các quá trình xảy ra.

Các nhà khoa học tại CERN đang theo dõi các vụ va chạm trong LHC đã phát hiện được một số điểm mới, nhưng cho đến nay vẫn chưa có điều gì đưa tri thức của con người vượt ra khỏi cái mà giới khoa học gọi là mô hình tiêu chuẩn (Standard Model) về hoạt động của vũ trụ.

Tuy nhiên, các nhà vật lý đang hy vọng với việc nâng cấp LHC, một sự tăng độ sáng nhỏ trong năm 2012 sẽ cung cấp bằng chứng về sự tồn tại của một loại hạt cơ bản gọi là Higg Boson, được cho là tạo nên khối lượng cho vật chất.

Sau đó, cuối năm 2012, LHC sẽ được biến đổi để tăng gấp đôi độ sáng, và các nhà nghiên cứu CERN sẽ tìm kiếm điều họ gọi là "vật lý mới" hay hiện tượng bên ngoài mô hình tiêu chuẩn.

Giới khoa học hy vọng khi đó họ có thể hiểu biết sâu hơn về  "vật chất tối", tạo nên khoảng 23% vũ trụ, ý tưởng "siêu đối xứng" giúp giải thích các tính chất của lực hấp dẫn và cách thức "năng lượng tối" gây ra sự mở rộng của vũ trụ.

Cuối cùng, việc nâng cấp khả năng hoạt động của LHC lên gấp 10 lần, dự kiến cho tới năm 2020, sẽ đưa tri thức con người đi xa hơn vào lĩnh vực hiện hoàn toàn là suy đoán về các vấn đề như bản chất thực sự của thời gian và sự tồn tại (có thể) của các vũ trụ khác.

Xác minh chính xác làm thế nào các mảnh vỡ của vụ nổ Big Bang xảy ra 13,7 tỷ năm trước cùng nhau tạo ra các ngôi sao, hành tinh và các vật thể khác của vũ trụ là một trong những mục tiêu ưu tiên của LHC trong giai đoạn đầu.