32 C
Ho Chi Minh City
Thứ Sáu, Tháng Tám 12, 2022

Peter Higgs Không mong đợi Boson Higgs sẽ được phát hiện trong suốt cuộc đời của mình; Nhìn lại trước khi khám phá ra ‘hạt của Chúa’

(Ảnh: Dean Mouhtaropoulos / Getty Images) MEYRIN, THỤY SỸ – 19 tháng 4: Một cái nhìn chung về MEDICIS đang được xây dựng trong chuyến tham quan hậu trường tại CERN, Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt lớn nhất Thế giới vào ngày 19 tháng 4 năm 2017 ở Meyrin, Thụy Sĩ. MEDICIS (Đồng vị Y tế Thu thập từ ISOLDE) là một cơ sở nghiên cứu tại CERN sẽ tạo ra đồng vị phóng xạ cho các ứng dụng y tế. Cơ sở này sẽ sử dụng chùm proton tại ISOLDE để sản xuất các đồng vị, những đồng vị này đầu tiên được dành cho các bệnh viện và trung tâm nghiên cứu ở Thụy Sĩ, và sẽ dần mở rộng đến một mạng lưới các phòng thí nghiệm lớn hơn ở châu Âu và hơn thế nữa. Các đồng vị như vậy được sử dụng trong y học để làm nổi bật các tế bào cụ thể để tạo hình ảnh, hoặc nhắm mục tiêu để phá hủy chúng.

Các nhà vật lý hạt đã làm kinh ngạc địa cầu một thập kỷ trước. Hàng nghìn nhà nghiên cứu đang làm việc với cỗ máy đập vỡ nguyên tử lớn nhất trên thế giới, Máy va chạm Hadron Lớn (LHC), tại phòng thí nghiệm vật lý hạt châu Âu, CERN đã phát hiện ra boson Higgs, một loại hạt lớn, thoáng qua cần thiết cho lời giải thích bí ẩn của họ về cách thức cơ bản khác các hạt có được khối lượng của chúng, vào ngày 4 tháng 7 năm 2012.

Phát hiện này đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học, hoàn thiện lý thuyết mô hình tiêu chuẩn và xác nhận một dự báo 45 tuổi. Một cảm giác nôn nao kéo dài theo sau. Các nhà vật lý lo ngại rằng LHC hình chiếc nhẫn dài 27 km có thể chỉ tạo ra hạt Higgs và không hơn thế nữa, khiến chúng không có dấu hiệu nào cho thấy điều gì nằm ngoài mô hình tiêu chuẩn. Tình huống xấu nhất đó đã xảy ra cho đến nay.

Hậu trường tại CERN Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt lớn nhất Thế giới

(Ảnh: Dean Mouhtaropoulos / Getty Images)
MEYRIN, THỤY SỸ – NGÀY 19 THÁNG 4: Một cái nhìn chung về MEDICIS đang được xây dựng trong chuyến tham quan hậu trường tại CERN, Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt lớn nhất Thế giới vào ngày 19 tháng 4 năm 2017 ở Meyrin, Thụy Sĩ. MEDICIS (Đồng vị Y tế Thu thập từ ISOLDE) là một cơ sở nghiên cứu tại CERN sẽ tạo ra đồng vị phóng xạ cho các ứng dụng y tế. Cơ sở này sẽ sử dụng chùm proton tại ISOLDE để sản xuất các đồng vị, những đồng vị này đầu tiên được dành cho các bệnh viện và trung tâm nghiên cứu ở Thụy Sĩ, và sẽ dần mở rộng đến một mạng lưới các phòng thí nghiệm lớn hơn ở châu Âu và hơn thế nữa. Các đồng vị như vậy được sử dụng trong y học để làm nổi bật các tế bào cụ thể để tạo hình ảnh, hoặc nhắm mục tiêu để phá hủy chúng.

Giải thích lý thuyết Higgs

NBC News đã đề cập rằng Mô hình Chuẩn của Vật lý Hạt, tiếp tục đưa ra lời giải thích tốt nhất cho cách vật chất hoạt động, đã được xác nhận bởi phát hiện ra hạt Higgs vào tháng 7 năm 2012. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng thí nghiệm LHC gần đây nhất có thể làm sáng tỏ những câu hỏi lớn hơn về vũ trụ, chẳng hạn như bản chất của vật chất tối và các hạt cấu thành không nhìn thấy của nó.

Nhà vật lý Peter Higgs ban đầu đề xuất khả năng tồn tại của vật thể nhỏ bé này vào năm 1964, Khoa học Mỹ đã viết. Hầu hết các nhà khoa học, bao gồm cả chính hạt Higgs, đã không biết về sự liên quan của dự đoán trong nhiều năm. Nhưng theo thời gian, rõ ràng là boson Higgs là điểm thu hút chính của rạp xiếc hạt, không chỉ đơn thuần là một màn trình diễn kỳ quặc.

Hóa ra, cấu trúc của các thiên hà, các ngôi sao và hành tinh đặc trưng cho vũ trụ và hỗ trợ loài người của chúng ta được tạo ra bởi hạt và trường Higgs đi kèm của nó, cho tất cả các hạt khác có khối lượng.

Trong nhiều năm, các nhà vật lý cho rằng lý thuyết này là đúng. Tuy nhiên, nó chỉ được chứng minh vào năm 2012 khi các nhà nghiên cứu từ hai thí nghiệm LHC báo cáo khám phá của họ và sao lưu dự đoán của Higgs từ nhiều thập kỷ trước.

Thuyết Higgs Boson đã thay đổi cuộc sống như thế nào

Về mặt vôn điện tử (eV), các nhà vật lý đo khối lượng của các hạt. Một proton, hạt nhân của nguyên tử hydro, có khối lượng 938 triệu eV. Dựa theo CERN, điều duy nhất các nhà khoa học biết về hạt Higgs khi LHC bắt đầu hoạt động vào năm 2008 là khối lượng của nó phải hơn 114 tỷ eV. Nếu không, nó sẽ được phát hiện bởi thế hệ máy gia tốc hạt trước đó.

Rất may, LHC đã đứng vững trước thách thức, tạo ra nhiều kết quả hơn cho thấy một thứ gì đó tương tự như hạt Higgs ở mức khoảng 125 tỷ eV. Không còn bất kỳ câu hỏi nào kể từ ngày 4 tháng 7 năm 2012, và một thông báo chính thức đã được đưa ra trong bối cảnh các phương tiện truyền thông thổi phồng rất nhiều. Boson Higgs cuối cùng đã được phát hiện hơn 50 năm sau khi nó được dự đoán ban đầu.

Đáng buồn thay, Robert Brout, một trong ba nhà khoa học đưa ra dự báo ban đầu, đã qua đời chỉ một năm trước đó. Francois Englert và Peter Higgs, hai nhà vật lý còn lại, được trao giải năm 2013 Giải Nobel vật lý. Tổ chức Nobel trao giải cho các nhà khoa học này vì đã phát hiện ra lý thuyết về một cơ chế góp phần vào sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc của khối lượng hạt hạ nguyên tử, điều này gần đây đã được xác nhận thông qua việc khám phá ra hạt cơ bản được tiên đoán.

Higgs tuyên bố ông không bao giờ dự đoán boson Higgs sẽ được phát hiện trong cuộc đời của mình. Việc phát hiện ra boson Higgs xảy ra khoảng 50 năm sau dự đoán của ông. Theo Scientific American, Higgs nhận ra rằng hạt thực sự tồn tại vào thời điểm đó và vô cùng xúc động khi nhận ra rằng đây là cách mọi thứ hoạt động trong tự nhiên.

Đây là lý do tại sao Higgs Boson được gọi là ‘Hạt của Chúa’

Khoa học trực tiếp cho biết boson Higgs thường được gọi là “hạt Chúa” bên ngoài lĩnh vực vật lý năng lượng cao. Các nhà văn Leon Lederman và Dick Teresi đã sử dụng tiêu đề này cho cuốn sách của họ về chủ đề này vào năm 1993 vì nhà xuất bản của họ cấm họ gọi nó là “Hạt chết tiệt”. Dựa theo CERNnhiều nhà khoa học ghét thuật ngữ “Hạt của Chúa”, mặc dù công chúng yêu thích nó đến mức nào.

Cho dù đó có phải là “hạt của Chúa” hay không, thì khám phá của boson Higgs đã có một tác động sâu sắc. Pete Wilton của Đại học Oxford cho biết trong một bản tường trình rằng đó là mảnh ghép cuối cùng của câu đố Mô hình Chuẩn. Nó có thể giúp các nhà nghiên cứu nắm bắt những bí ẩn ngoài nó, chẳng hạn như bản chất của vật chất tối.

Boson Higgs tiếp tục khai sáng cho các nhà khoa học tại CERN và các nơi khác về nhiều bí mật của riêng nó. Bằng cách xem xét nhiều cách boson Higgs phân rã thành các hạt khác, người ta có thể hiểu sâu hơn về cách nó hoạt động và liệu nó có chịu trách nhiệm về khối lượng của tất cả các hạt cơ bản khác hay không. Người ta đã phát hiện ra rằng các hạt muon cũng có thể được tạo ra ngoài quá trình phân rã, thường là các hạt quark. Nó cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng các hạt muon, giống như hạt quark, có được khối lượng của chúng thông qua quá trình Higgs.



Nguồn
ScienceTimes

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
269Người theo dõiTheo dõi