Vật Lý

Theo dõi tiến bộ vật lý học:

                  

            Các nhà vật lý học tiến đến gần  hạt tử tránh né boson Higgs

                                 G S Tôn Thất Trình

máy gia tốc hạt tử 

Cuối tháng bảy năm 2011, trong một mít tinh  ở thành phố Grenoble nước Pháp gây ra một tư biện  về máy gia tốc hạt tử - particle accelerator lớn nhất thế giới , sắp sửa cung cấp  cái nhìn đầu tiên  về boson Higgs  tránh né một mảnh chứng cớ  cuối cùng cần thiết hầu  chứng minh Kiểu Mẩu  Tiêu Chuẩn -  Standard Model  của  vật lý học hạt tử, để giải thích hành vi  của hạt tử  phụ nguyên tử - subatomic  là đúng sự thật .

Boson Higgs

         Máy Đụng Độ Lớn -Large Hadron Collider ( LHC ), trị giá 10 tỉ đô la Mỹ, được Tổ chức Khảo cứu Hạt Nhân Âu Châu - CERN xây cất gần thành phố Genève, Thụy Sĩ để tạo ra  những hạt tử xa lạ các  nhà vật lý học  tin tưởng rằng đã hiện diện  vào lúc xảy ra Nổ Vang Lớn -  Big Bang.   Suốt 14 tháng vừa qua, máy đã  cho lao đi vun vút rất  mau  những luồng protons  tiến tới nhau, quanh một vòng dài  trên 27 km, với tốc độ  gần tốc độ ánh sáng.  Giáo sư  vật lý học đại học UCLA  Robert Cousin đã họat động ở Máy dò Kiên cố Hình ống dò  Muon – Compact Muon Solenoid detector của LHC từ năm 2000, từ sở làm việc cho báo LA Times , bang Ca Li biết về công trình  tìm kiếm boson Higgs như sau :      

-          Hỏi ( H ):  Vậy chớ  máy Đụng Độ Lớn  - LHC to lớn đang làm gì đó ?

LHC Rockets Into Big Bang Space

Trả lời ( TL ) :  chúng tôi làm ra tất cả những hạt tử , đã được làm ra ở lịch sử  các hạt tử cao năng. Tỉ như quarks chóp bu  và các boson W, Z. Chúng tôi cố gắng tìm khối xây dựng nhỏ nhất của chất liệu – matters  và những lực nào  họat động giữa chúng.  Điều này là  cố gắng tìm kiếm đã lâu ngày liên tục cho cái gì nhỏ hơn, nhỏ hơn, mãi mãi nhỏ hơn. Trên căn bản, đó là cố tìm cho được cái gì đã tạo ra  chúng ta. Chúng tôi cũng hy vọng khám phá những hạt tử chưa bao giờ được quan sát cả, một trong số này là hạt tử boson Higgs.

H :  Vậy  boson Higgs  to lớn cái gì đó ?

TL :   Boson thường được gọi là cái gì đã  làm cho các hạt tử có khối lượng –mass.

H : Các nhà vật lý học đã khổ công tìm kiếm bao lâu rồi ?

TL :  Chao ôi, đã bốn chục năm rồi. Chắc chắn đến giữa hay cuối thập niên 1970 , chúng ta  đã biết  boson Higgs phải có mặt, phải hiện diện.

H :  Cách nào nó lại khít khao vào Kiểu Mẩu Tiêu Chuẩn vật lý học hạt tử ?

TL :   Kiểu Mẩu Tiêu Chuẩn là một hình ảnh đồ sộ phát triễn, nhiều chục năm qua.  Kiểu Mẩu nói lên rằng những vật thể  nhỏ nhất quarks và leptons  và  chúng  gồm luôn cả  những lực điện từ -electromagnetic  forces mạnh mẽ, yếu kém.  Nó cũng nói  thêm là mọi lực đều có một hạt tử gọi là một hạt lượng- quantum  liên hệ tới lực. Einstein đã nói ra điểm này. Hạt lượng đầu tiên của một lực là photon và đó là hạt lượng của lực điện từ.

 Hình ảnh tổng thể cột chung  nhau với nhiều đo lường chính xác. Những điểm này cho thấy có một trường – field  năng lượng chưa dò ra được, gọi là trường Higgs. Nó có một hạt lượng quantum liên hệ tới nó : boson Higgs.  Đó là mảnh cuối cùng  của Kiểu Mẩu Tiêu Chuẩn  chưa được khám phá.

H: Vậy chớ ông đã gần kề tìm ra boson Higgs chưa ?

TL: Chưa có khám phá quan trọng tuyên bố về hạt tử này. Tuy nhiên, báo cáo  cho biết là Máy đụng Độ To Lớn LHC họat động rất tốt đẹp .

 Điều làm náo động tuần lễ vừa qua vì lẽ chúng ta có qúa nhiều dữ liệu, làm chúng ta có thể gần kề  nhìn thấy chứng cớ có sức thuyết phục của hạt tử boson Higgs.  Chúng ta có đồ biểu  với nhiều đỉnh có thể  diễn tả  boson Higgs thật sự - hay đó chỉ  phản ảnh những lên xuống thống kê.

  Nếu mọi việc tiếp tục tốt đẹp, cuối năm 2011, chúng ta sẽ biết.

H :  Nếu boson Higgs được sản xuất trong cuộc đụng độ,  boson sẽ sống còn bao lâu

TL : Không lâu đâu.  Nếu làm ra boson Higgs , nó sẽ  suy tàn   trước khi  nó du hành qua một  chiều dài  proton duy nhất. Nó suy tàn  mau lẹ hơn cả chúng ta  có thể quan sát nó. Những gì chúng ta quan sát là những điều  nó suy tàn ra. Chúng ta đo lường  những điều này và chạy trở lui những phương trình và vật lý học , hàm ý là chúng  đến từ một boson Higgs.

H : Nếu tìm ra boson Higgs,  khám phá to lớn cỡ nào ?

TL: Nó sẽ  xác nhận  Kiểu Mẩu Tiêu Chuẩn, xây dựng lên  cách đây hơn 50 năm,  là thật sự mọi điểm  khít khao nhau. Trình bày là trường Higgs hiện diện và đó là  lý do những hạt tử  có khối lượng sẽ  là xác nhận thí nghiệm  của một số lượng công trinh vĩ đại.

H: Nếu không tìm ra boson Higgs ?

TL : Thỉnh thỏang  một nhà lý thuyết nói rằng  khám phá lớn nhất sẽ là  nếu không tìm ra  nó , vì chưng  điều này có nghĩa là  mọi điều   chúng ta đã dựng lên,  nay biết là sai lầm .

 Chúng tôi nghĩ rằng tìm ra boson Higgs và hiểu biết các đặc tính của nó, thật là vĩ đại.  Nó có thể không đơn giản  như chúng ta đã tiên đóan: chẳng hạn có thể có nhiều  boson Higgs hơn là một boson Higgs.  Chúng ta có thể khám phá  là Kiểu Mẩu tiêu chuẩn  đúng, nhưng chưa hòan tất và chúng ta cần một lý thuyết rộng lớn hơn.

Rồi đã đến lúc phải khám ra các lực mới và các loại chất liệu mới. Có nhiều khám phá  khác ở Máy Đụng Độ Lớn LHC , có thể  còn là những khám phá vĩ đại hơn boson Higgs, vì lẽ  không ngờ là chúng hiện diện .

H : Vậy chớ  công chúng, dân gian có lưu tâm gì đến khảo cứu, tìm kiếm này không?                 

TL :  Chúng tôi bị nhiều lần hạch hỏi: “vậy chớ  khảo cứu này tốt đẹp gì đây ?”

 Khởi sự khỏang năm 2007, khi LHC  bắt đầu kích thích  trí tưởng tượng dân gian.  Lúc đó  có điều vô nghĩa lý về vụ đặt ra một lỗ đen, có cơ phá tan tành thế giới …thế nhưng điều này đã thúc cựa  lảnh vực thành  ra một công việc  tốt hơn, giải thích những gì chúng ta đang làm.  Đến năm 2008,  nó đã kích thích , mỗi ngày mỗi tăng thêm, mối quan tâm khắp thế giới.      

    ( Irvine , bang Ca Li- Hoa Kỳ , ngày 8 tháng 8 năm 2011 )