Mô phỏng vụ nổ "Big Bang" ở mức độ vi mô

Lần đầu tiên các nhà khoa học đã thành công trong thí nghiệm tạo ra các vụ nổ lớn ở mức độ vi mô để mô phỏng vụ nổ "Big Bang” tạo thành vũ trụ cách đây gần 14 tỷ năm nhằm khám phá những bí mật của vũ trụ.

Ngày 30/3, các nhà khoa học làm việc trong dự án Máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider, LHC) đã cho hai dòng hạt proton, một loại hạt cơ bản trong hạt nhân nguyên tử, đâm xuyên vào nhau.

Mỗi dòng proton chứa hàng tỷ hạt, chuyển động ngược chiều nhau với vận tốc bằng 99,99% tốc độ ánh sáng trong hệ thống đường ống xoắn có tổng chiều dài 27 Km của LHC.

Năng lượng của các dòng hạt proton khi va chạm đạt mức 7 Teraelectrovolt (TeV), đơn vị ngoài hệ năng lượng dùng để đo năng lượng và khối lượng các hạt vi mô.

Kết quả thiết bị theo dõi đã ghi nhận được hàng nghìn vụ va chạm giữa các hạt proton mà các nhà khoa học gọi là các “vụ nổ lớn” mini.

Hình ảnh này mô phỏng điều xảy ra ở một phần rất nhỏ của một giây sau “Vụ nổ lớn” khi vật chất và năng lượng được giải phóng dẫn tới việc hình thành các thiên hà, các hành tinh, và sau đó là sự xuất hiện của sự sống trong vũ trụ.

Giám đốc nghiên cứu của CERN, ông Sergio Bertolucci đánh giá thành công trên là một bước tiến khổng lồ của loài người, và “mở ra một kỷ nguyên khám phá hoàn toàn mới."

Theo các nhà khoa học, việc tạo ra các “vụ nổ lớn” mini sẽ giúp khám phá những bí ẩn của vũ trụ, như bản chất của “vật chất tối” vô hình được cho là chiếm 25% thành phần vũ trụ, hạt Higgs boson, tạo cho vật chất có khối lượng và những chiều không gian mới ngoài không gian bốn chiều con người đã biết hiện nay.v.v...

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục thực hiện những thí nghiệm mới với các dòng hạt proton được gia tốc tới mức năng lượng cao hơn, số lượng dòng chuyển động cùng lúc sẽ được tăng lên tới con số hơn 2.000 nhằm tạo ra nhiều “vụ nổ lớn” mini hơn để khám phá các bí ẩn của vũ trụ.

Dự kiến, tới cuối năm 2010, có khả năng sẽ tìm thấy bằng chứng về “vật chất tối.” Việc tìm kiếm hạt Higgs boson khó hơn, nên ít nhất phải sau năm 2013 mới có thể thực hiện được, khi LHC có khả năng tăng năng lượng của các dòng hạt proton lên 14TeV.

LHC là chiếc máy gia tốc hạt hiện đại lớn nhất và cung cấp gia tốc mạnh nhất trên thế giới, được xây dựng ngầm cách mặt đất khoảng 100m ở khu vực biên giới Thụy Sĩ-Pháp với tổng chi phí lên tới 10 tỷ USD.

Dự án xây dựng LHC được thực hiện suốt gần 15 năm qua bằng công sức đóng góp của cộng đồng hơn 40 quốc gia.

LHC được thiết kế để tạo va chạm trực diện giữa các tia proton với động năng cực lớn, qua đó mô phỏng tương tác của các hạt ở những năng lượng cao, cho phép hiểu rõ hơn về quy luật cơ sở của thuyết trường, quy luật tương tác các hạt cơ bản, là nguồn gốc nảy sinh tất cả các quy luật vật lý khác.

LHC được khởi động lần đầu vào ngày 10/9/2008. Tuy nhiên, chỉ sau đó chín ngày, LHC gặp sự cố về điện và các chuyên gia phải mất 14 tháng để khắc phục với chi phí 40 triệu USD.

Ngày 20/11 năm ngoái, các nhà khoa học đã khởi động thành công LHC và thực hiện thí nghiệm đầu tiên./.

[ Trở về]