LHC tiến gần đến “những hạt của Chúa”

Máy gia tốc hạt lớn LHC đã khởi động trở lại từ ngày 20 tháng 11 và hoạt động tích cực để bù lại thời gian đã mất của hơn một năm phải tạm ngừng để sửa chữa. Những kết quả đầu tiên đã được công bố, sớm hơn đã dự định khoảng 2 tuần.

Trong đợt va chạm của các chùm proton, dự án mang tên ALICE (viết tắt của cụm từ A Large Ion Collider Experiment) đã thu thập được kết quả đầu tiên và công trình nghiên cứu này vừa được công bố trên Tạp chí mạng European Physical Journal C.

Máy gia tốc hạt lớn LHC.

Proton là những hạt mang 1 đơn vị điện tích dương, đó chính là hạt nhân nguyên tử Hydro. Thiết bị tạo va chạm như LHC được thiết kế để những hạt này va đập mạnh vào nhau sao cho chúng bị “vỡ” ra thành những phần tử nhỏ bé hơn, cho phép các nhà khoa học tìm hiểu những thành phần cơ bản nhất cấu tạo nên vật chất.

Với những kết quả ban đầu của LHC, nhóm dự án ALICE nhận thấy rằng, sự va chạm proton-proton được ghi lại vào ngày 23 tháng 11 đã tạo ra một tỷ lệ chính xác các hạt vật chất và phản vật chất, đúng như lý thuyết đã dự đoán.

Sự va chạm ấy đã xảy ra ở mức năng lượng thấp nhất có thể của LHC – mỗi chùm có năng lượng 450 tỷ electron-volt (GeV), để tạo ra sự va chạm 900 GeV.

David Evans, nhà vật lý từ Trường ĐH Birmingham, đứng đầu dự án ALICE, cho biết: "Chỉ xác định được các proton và phản proton ở mức năng lượng 900 GeV. Chưa bao giờ thấy 2 proton”.

Ông nói thêm: “Kết quả cho thấy rằng chúng tôi đã hiểu rõ thiết bị phát hiện (detector) của chúng tôi. Vì thế, khi tạo được va chạm mức năng lượng cao hơn, chưa biết câu trả lời sẽ ra sao, thì chúng tôi càng tin hơn vào những kết quả của mình”.

LHC đang tiến gần hơn tới những “hạt của Chúa”

Với mức độ hoạt động hiện nay của máy gia tốc LHC, các va chạm năng lượng cao sẽ được thực hiện trước tháng hai năm 2010 và có thể trước cả Lễ Giáng sinh, Evans cho biết.

LHC có khả năng tạo ra những va chạm ở mức năng lượng 14 nghìn tỷ electron-volt (TeV) nhưng đa số các phát minh nhờ thiết bị này sẽ được thực hiện ở mức năng lượng thấp hơn nhiều.

Ví dụ các nhà khoa học đã dự đoán rằng những hạt boson Higgs, đôi khi còn gọi là “những hạt của Chúa” đã tìm kiếm rất lâu mà chưa thấy có thể được phát hiện ra tại một trong số ba mức năng lượng TeV.

Evans cho biết: "Nếu như vào tháng hai, chúng tôi tạo ra được mức năng lượng cao hơn, thì đó là một cơ hội tốt để phát hiện boson Higgs”. Nhưng sau nhiều tháng trì hoãn vì LHC hỏng phần điện, Evans và những đồng nghiệp đón nhận những kết quả của đợt va chạm đầu tiên với niềm lạc quan dè dặt.

Ông đánh giá: "Đây là một bước tiến lớn và tôi cho rằng mọi người đều rất phấn khởi. Nếu là một phi công thận trọng, thì tôi có thể nói rằng, chúng tôi đã cất cánh an toàn. Nhưng cuộc du hành chưa kết thúc”.