T́m thấy hạt lư giải sự h́nh thành vũ trụ
BBC- Cập nhật: 15:50 GMT - thứ năm, 5 tháng 7, 2012
[CENTER] [IMG]http://wscdn.bbc.co.uk/worldservice/assets/images/2012/07/04/120704164852_higgs_boson_512x288_bbc_nocredit.jpg[/IMG]
Hạt boson Higgs là chủ đề t́m kiếm suốt 45 năm qua để giải thích vật chất có khối lượng như thế nào[/CENTER]
[B]Các khoa học gia Cơ quan nghiên cứu nguyên tử châu Âu (Cern) từ Trung tâm Máy gia tốc hạt (Large Hadron Collider - LHC) vừa công bố đă phát hiện một hạt mới có tính chất giống với hạt boson Higgs. [/B]
Hạt này đă là chủ đề t́m kiếm suốt 45 năm qua nhằm lư giải cách vật chất đạt được khối lượng như thế nào.
Cả hai thử nghiệm t́m kiếm hạt boson Higgs tại LHC đều có đủ số liệu chắc chắn để đưa ra kết luận đáng tầm "phát minh".
Tuy nhiên, c̣n nhiều việc phải làm để có thể biết chắc rằng những ǵ họ vừa t́m thấy đúng là hạt Higgs.
Kết quả được công bố tại Cern ở Geneva đă được nhiệt liệt vỗ tay reo mừng.
Giáo sư Peter Higgs, người có tên được đặt cho loại hạt này, đă gạt nước mắt cảm động khi các nhà nghiên cứu kết thúc tŕnh bày của họ trên khán đài.
"Tôi muốn gửi lời chúc mừng tới tất cả những người đă tham gia thử nghiệm để đạt được thành quả này," sau đó ông nói thêm.
"Thật là kỳ diệu khi điều này xảy ra lúc tôi c̣n sống".
Giáo sư Stephen Hawking cũng đă góp ư vào đề tài ít được bàn luận rộng răi này.
"Đây là kết quả quan trọng và ông Peter Higgs đáng được tặng giải Nobel," ông nói với BBC News.
[B]'Đầy kịch tính'[/B]
[CENTER][IMG]http://wscdn.bbc.co.uk/worldservice/assets/images/2012/07/04/120704111028_higgs_304x171_reuters.jpg[/IMG]
Giáo sư Peter Higgs được chúc mừng tại hội nghị của Cern, Geneva[/CENTER]
Nhóm nghiên cứu CMS nói rằng họ thấy có "sự nổi trội" trong các số liệu, tương ứng với một hạt nặng 125.3 gigaelectronvolts (GeV) - nặng hơn khoảng 133 lần so với hạt proton ở chính giữa mỗi nguyên tử.
Giáo sư Joe Incandela, phát ngôn viên của CMS nói: "Kết quả mới tuy sơ khởi nhưng với tín hiệu đạt 5 sigma với khoảng 125 GeV, th́ những ǵ chúng ta đang được thấy hết sức kịch tính. Đây thực sự là một hạt mới," ông nói tại cuộc họp ở Geneva.
Giáo sư Rolf Heuer, Tổng Giám đốc Cern, nhận xét: "Nói như người thế tục, tôi nghĩ rằng chúng ta đă có hạt mới rồi."
"Chúng ta đă có một phát hiện mới - chúng ta đă chứng kiến một hạt mới có tính chất giống với hạt boson Higgs. Nhưng liệu hạt nào? Câu hỏi đó c̣n bỏ ngỏ.
"Đây là một cột mốc mang tính lịch sử nhưng mới là điểm bắt đầu."
Nói về cảm tưởng của các khoa học gia tham gia thử nghiệm này, Giáo sư Incandela nói: "Tôi đă không cảm nhận được hết cho tới tận hôm nay v́ chúng tôi đă hết sức tập trung... nhưng tôi vô cùng hănh diện."
Giáo sư Gianotti cũng có chung suy nghĩ: "Vài ngày qua thực sự căng thẳng, thật bận rộn và đầy cảm xúc."
Sự khẳng định đây là hạt Higgs sẽ là một trong những phát minh khoa học lớn nhất thế kỷ này. Công cuộc t́m kiếm hạt Higgs được một số nhà vật lư so sánh như tương đương với chương tŕnh Apollo lên mặt trăng vào những năm 1960.
Các khoa học gia sẽ phải đánh giá lại xem liệu hạt mà họ mới thấy có hành xử giống phiên bản hạt Higgs được tiên đoán trong Mô h́nh Chuẩn hay không. Đây là lư thuyết tốt nhất hiện nay về sự vận hành của vũ trụ. Có thể hạt này lại là một điều ǵ khác kỳ lạ hơn.
Tất cả mọi vật chất chúng ta có thể nh́n thấy dường như chỉ chiếm 4% vũ trụ, phần c̣n lại được tạo bởi vật chất và năng lượng đen huyền bí.
Một phiên bản hạt Higgs kỳ lạ hơn có thể là cầu nối để hiểu 96% phần vũ trụ vẫn c̣n chưa được làm rơ.
Nguồn:
[url]http://www.bbc.co.uk/vietnamese/world/2012/07/120705_higgs_particle.shtml[/url]
Giải mă bí ẩn hạt boson Higgs
BBC- Cập nhật: 18:00 GMT - thứ sáu, 6 tháng 7, 2012
[B]Các nhà khoa học tại Cơ quan nghiên cứu nguyên tử châu Âu (Cern) vừa công bố đă phát hiện ra một hạt mới có tính chất giống với hạt boson Higgs vào ngày 04/07 tại Thụy Sĩ. [/B]
Hạt này đă là chủ đề t́m kiếm suốt 45 năm qua nhằm lư giải cách vật chất đạt được khối lượng như thế nào.
Nhưng hạt boson Higgs là ǵ và tại sao phát kiến này quan trọng đến thế?
Trên đây là giải thích của trang khoa học công nghệ của BBC.
Mời các bác xem tiếp ở đây:
[url]http://www.bbc.co.uk/vietnamese/multimedia/2012/07/120706_higgs_boson.shtml[/url]
Theo Higgs, hạt boson có khối lượng.
Bác [B]CindyNg[/B] đă nhận xét đúng là bác [B]Tui Xạo[/B] có nói “hạt Boson không mang khối lượng và điện tích”, xin xem post # 13! Tôi cũng không rơ bác [B]Tui Xạo[/B] dựa theo tài liệu nào mà nói, xin xem post #1, “1960 Peter Higgs, of the University of Edinburgh, giảng sư đại học anh quốc đưa ra giả thuyết tạo lập vũ trụ, theo ông vũ trũ được tạo lâp từ hạt Boson, hạt tử Boson này không có mass (khối lượng), nhẹ như ánh sáng. Sở dĩ nó không c̣n khôi lượng, v́ nó chuyển tất cả năng lựơng của nó để moi thứ biến thành vật chất mà ta thấy được. Hay là hạt tạo ra vật chất kiến tạo nên vũ trụ .”
Theo tài liệu của Higgs, "Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons" (1964), th́ hạt boson có khối lượng. Xin xem tài liệu tham khảo.
Tài liệu tham khảo cũng có nói thêm là Mô h́nh chuẩn (Standard Model) của Higgs không tiên đoán khối lượng của hạt boson, nhưng có thể ước tính một cách gián tiếp theo lư thuyết.
Ngược lại với Higgs, chỉ theo tài liệu của GHK (Gerald Guralnik, C. R. Hagen, và Tom Kibble), “Global Conservation Laws and Massless Particles” (1964), th́ hạt boson không có khối lượng.
Chúng ta cũng không rơ hạt t́m thấy bởi Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN) và Pḥng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi (Fermilab) tại Mỹ khác với hạt Higgs boson ở điểm nào mà các nhà khoa học ở CERN chỉ nói hạt mới t́m thấy [B]“có tính chất giống với hạt Higgs boson”[/B], họ chưa khẳng định 100% đó là hạt Higgs boson!
Tài liệu tham khảo:
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson[/url]
'Tôi chưa biết loài người sẽ làm ǵ với hạt của Chúa'
VNExpress - Thứ bảy, 7/7/2012, 11:55 GMT+7
[B]Giáo sư Peter Higgs, người đầu tiên công bố giả thuyết về sự tồn tại của loại hạt mang tên ông, không thể đoán con người sẽ tạo ra những ứng dụng nào sau khi chứng minh được sự tồn tại của nó. [/B]
[CENTER] [IMG]http://vnexpress.net/Files/Subject/3b/bd/92/6c/Higgs-5.jpg[/IMG]
Ông Peter Higgs nói chuyện với các nhà báo tại Đại học Edinburgh, Anh hôm 6/7. Ảnh: [I]Telegraph. [/I] [/CENTER]
Ngày 4/7, Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN), công bố bằng chứng về sự tồn tại của một hạt có đặc điểm giống hạt Higgs - mục tiêu săn lùng của khoảng 5.000 nhà khoa học trong suốt 45 năm qua. Hai ngày sau, giáo sư Peter Higgs tham gia một buổi phỏng vấn trước các nhà báo tại Đại học Edinburgh - nơi ông từng công bố giả thuyết về "hạt của Chúa", [I]Telegraph[/I] đưa tin.
Lư thuyết của Higgs đă giúp các nhà vật lư t́m ra loại hạt hạ nguyên tử có những đặc điểm giống hạt Higgs. Sau một khoảng thời gian nữa, rất có thể các nhà vật lư của CERN sẽ chứng minh được hạt mới chính là “hạt của Chúa”.
Theo Higgs, nếu coi vũ trụ bao la là một ṭa nhà th́ hạt Higgs chính là những viên gạch tạo nên ṭa nhà ấy. Theo Higgs, “hạt của Chúa” chỉ tồn tại trong một phần triệu tỷ tỷ giây. V́ thế phát hiện nó là một trong những việc khó nhất trên đời.
Vị giáo sư 83 tuổi nói rằng thời gian tồn tại của hạt quá ngắn nên ông không thể đoán con người sẽ làm ǵ với nó.
“Nó chỉ tồn tại trong khoảng một phần triệu tỷ tỷ giây. Tôi không biết các bạn có thể t́m ra ứng dụng hữu ích nào đó đối với nó”, ông nói.
Higgs nói nhiều hạt cơ bản khác tồn tại lâu hơn “hạt của Chúa”, song biến chúng thành ứng dụng thực tế vẫn là thách thức lớn. “Tôi không biết người ta có thể tạo ra ứng dụng từ những thứ có ṿng đời siêu ngắn bằng cách nào”, ông thừa nhận.
Song Alan Walker, một nhà nghiên cứu về vật lư và thiên văn của Đại học Edinburgh, dự đoán những ứng dụng thiết thực liên quan tới hạt Higgs sẽ ra đời. Theo Walker, khi giới khoa học phát hiện ra electron (điện tử), nhiều người cũng từng lo ngại rằng chúng sẽ chẳng mang lại lợi ích nào.
Richard Kenway, trưởng khoa Vật lư và Thiên văn của Đại học Edinburgh, nói rằng chúng ta có thể ví hạt Higgs như mảnh cuối trong tṛ chơi ghép h́nh để con người có thể hiểu các hạt cơ bản, song hạt Higgs chỉ chiếm khoảng 4% thành phần vũ trụ.
Hạt Higgs giúp loài người giải thích tại sao các hạt cơ bản (như quark, lepton, boson) có khối lượng – một đặc tính cho phép chúng liên kết với nhau nhờ lực hấp dẫn để tạo nên các ngôi sao, hành tinh, nước, đá, khí. Nếu các hạt cơ bản không có khối lượng, chúng sẽ chuyển động hỗn độn trong vũ trụ với vận tốc ánh sáng và chẳng tạo nên bất kỳ dạng vật chất nào. Trong trường hợp đó vũ trụ sẽ là một khối hỗn loạn giống như bát súp.
Suốt 48 năm qua, giáo sư Higgs luôn tin rằng một ngày nào đó các nhà khoa học sẽ chứng minh được sự tồn tại của hạt Higgs. Mặc dù vậy, ban đầu ông không nghĩ rằng các đồng nghiệp sẽ t́m ra hạt Higgs khi ông c̣n sống.
[RIGHT][B]Minh Long[/B][/RIGHT]
Nguồn:
[url]http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2012/07/toi-chua-biet-loai-nguoi-se-lam-gi-voi-hat-cua-chua/[/url]
ĐƠN TỬ CĂN BẢN HIGGS BOSON
[B]ĐƠN TỬ CĂN BẢN HIGGS BOSON
Khám phá mới nhất của Vật Lư Đơn Tử[/B]
[B]Đông Yên[/B] - Đỉnh Sóng Số #14.
[CENTER][IMG]http://www.dinhsong.net/DS/KhoaHoc/HIGGS_BOSON.jpg[/IMG]
Cấu trúc khả thể của một Higgs boson được tạo ra sau một va chạm mô phỏng giữa hai protons. Higgs boson suy hoại gần như tức khắc thành hai tia hadronsvà hai electrons có thể nh́n thấy như hai đường thẳng. [/CENTER]
Vật lư đơn tử vừa đạt được một khám phá tối quan trọng liên quan đến sự hiện hữu của một [I]thứ nguyên tử (subatom)[/I] hay đơn tử căn bản ([I]elementary particle[/I]) mà các khoa học gia đă t́m kiếm hơn 45 năm nay. Vào ngày 4 tháng 7, năm 2012, các khoa học gia của Trung Tâm Nghiên Cứu Nguyên Tử Âu Châu (CERN) thông báo đă t́m được một đơn tử hoạt động đúng theo cách mà họ đă ước đoán của đơn tử căn bản tử mang tên [I]Higgs boson. "Higgs"[/I] là tên của vật lư gia Peter Higgs. Thứ nguyên tử nầy từng được mệnh danh là "[I]God Particle[/I] (Đơn Tử Chúa)", có khả năng là nguyên cơ của tất cả trọng khối (mass) trong vũ trụ. Các vật lư gia vô cùng phấn khởi khi hiểu biết nhiều hơn về vũ trụ của chúng ta. Nếu [I]Higgs boson[/I] có thực th́ chúng ta sẽ khai quật sâu hơn bí mật của vũ trụ.
[B]Mô H́nh Chuẩn ([I]Standard Model[/I])[/B]
Tuy nhiên, muốn hiểu [I]Higgs boson[/I] là ǵ, chúng ta cần xem xét một trong những lư thuyết hàng đầu mô tả cách thức vận hành của vũ trụ: Mô H́nh Chuẩn ([B][I]Standard Model[/I][/B]). Mô h́nh nầy phát xuất từ vật lư đơn tử ([I]particle physics[/I]), một bộ môn có mục đích giản lượt vũ trụ phức tạp của chúng ta vào những cấu tố căn bản nhất ([I]most basic building blocks[/I]). Đó là một thách thức mà chúng ta đă đối mặt qua nhiều thế kỷ, và chúng ta đă thực hiện được nhiều tiến bộ. Đầu tiên, chúng ta khám phá ra các [I]atoms[/I] (nguyên tử), rồi [I]protons[/I] (đơn tử có tích điện dương trong các nhân nguyên tử), [I]neutrons[/I] (trung ḥa tử), [I]electrons[/I] (đơn tử có tích điện âm), [I]quarks[/I] (vi lượng tạo ra các hợp tố [I]hadrons[/I], trong đó có [I]protons[/I] và [I]neutrons[/I]), và cuối cùng là [I]leptons[/I]. Đó là những thành tố cấu tạo nên vật chất; nhưng vũ trụ không chỉ có vật chất; nó c̣n chứa những lực ([I]forces[/I]) tác động trên vật chất. Mô H́nh Chuẩn cung ứng cho chúng ta nhiều trực giác hơn về những loại vật chất và lực so với bất kỳ lư thuyết nào khác.
Mô H́nh Chuẩn được triển khai vào đầu thập niên 1970. Đại để mô h́nh nầy cho chúng ta biết rằng vũ trụ được cấu tạo bởi 12 đơn tử vật chất ([I]matter particles[/I]) khác nhau và 4 lực. Trong 12 đơn tử đó, chúng ta có 6 [I]quarks[/I] và 6 [I]leptons[/I]. [B][I]Quarks[/I][/B] tạo ra [I]protons[/I] và [I]neutrons[/I], trong khi hệ [B][I]lepton[/I] [/B] ([I]lepton family[/I]) bao gồm [I]electrons[/I] và [I]electron neutrinos[/I] (tức đối tử trung ḥa của [I]electrons[/I]). Các khoa học gia nghĩ rằng [I]leptons[/I] và [I]quarks[/I] là bất khả phân (indivisible), nghĩa là không thể tách ra thành những thứ đơn tử nhỏ hơn nữa được. Bên cạnh tất cả những đơn tử đó, Mô H́nh Chuẩn cũng nhận ra 4 lực: [I]gravity[/I] (trọng lực), [I]electromagnetic[/I] (lực điện từ), [I]strong[/I] (lực mạnh), và [I]weak[/I] (lực yếu).
Về mặt lư thuyết, Mô H́nh Chuẩn rất hữu hiệu, ngoại trừ việc nó không thể giải quyết được vấn đề trọng lực. Nhờ vào Mô H́nh Chuẩn, các vật lư gia đă tiên đoán sự hiện hữu của một số đơn tử nhiều năm trước khi chúng được kiểm chứng qua thực nghiệm. Tuy nhiên, mô hinh này vẫn c̣n thiếu một yếu tố, được giả định là đơn tử căn bản - [I]Higgs boson[/I]. Đó là cái ǵ? Tại sao vũ trụ mà chúng ta mô tả phải cần đến nó mới vận hành được?
Cuối cùng, các khoa học gia nghĩ rằng mỗi lực trong số 4 lực căn bản nói trên đều có một đơn tử truyền tải (carrier particle), hay [B][I]boson[/I][/B], tác động trên vật chất. Đó là một khái niệm khó hiểu. chúng ta có khuynh hướng nghĩ về những lực như là những ǵ bí ẩn, ngự trị trên biên thùy giữa hiện hữu và hư vô; nhưng thực tế chúng cũng hiện thực như chính vật chất vậy.
Một số vật lư gia đă mô tả [I]bosons[/I] như những quả tạ được những sợi dây thun bí mật buộc vào các đơn tử vật chất vốn sản sinh ra chúng. Theo cách loại suy nầy, chúng ta có thể tưởng tượng những đơn tử thường xuyên thoát ra khỏi hiện hữu trong một lúc nhưng vẫn đủ khả năng được chốt lại với sợi dây thun khác được gắn vào những [I]bosons[/I] khác (và tạo ra lực trong tiến tŕnh đó).
Các khoa học gia nghĩ rằng một lực căn bản có những [I]bosons[/I] riêng biệt của nó. Điện từ trường, chẳng hạn, phải có quang tử ([I]photon[/I]) mới truyền tải lực đến vật chất. Các vật lư gia nghĩ rằng [I]Higgs boson[/I] có thể có một chức năng tương tự như thế - nhưng để truyền tải chính trọng khối.
Liệu vật chất cố hữu có thể có trọng khối mà không cần những [I]Higgs bosons[/I] rắc rối? Theo Mô H́nh Chuẩn th́ không thể được. Nhưng các vật lư gia đă t́m ra được một giải pháp. Sự thể sẽ ra sao nếu tất cả những đơn tử không có trọng khối cố hữu, nhưng, thay v́ thế, lại nhận được trọng khối khi đi qua một trường (field)? Trường nầy, mệnh danh là [I]trường Higgs[/I] ([B][I]Higgs Field[/I][/B]), có thể tác động trên những đơn tử khác nhau theo những cách khác nhau. Photons có thể chui qua mà không bị ảnh hưởng, trong khi [I]W bosons[/I] và [I]Z bosons[/I] lại bị trọng khối chặn lại. Thực tế, giả sử [I]Higgs boson[/I] có thực th́ vật thể nào có trọng khối cũng đều có nó khi đối tác với [I]Higgs Field[/I]. Không như các trường khác, [I]Higgs Field [/I]toàn năng chiếm toàn bộ vũ trụ nên không có cái ǵ nằm ngoài tầm của nó được. Nhưng cũng như những trường khác, [I]Higgs Field[/I] cũng cần một đơn tử truyền tải để tác động trên những đơn tử khác, và đơn tử đó được mệnh danh là [I]Higgs boson[/I].
[B]Đại cương về [I]Higgs bosons[/I][/B]
[I]Higgs boson[/I] được giả định là một đơn tử căn bản do Peter Higgs gợi ư năm 1964. Sự hiện hữu của [I]Higgs boson[/I] và trường [I]Higgs Field[/I] tương quan có thể là phương pháp đơn giản nhất được biết đến nhằm giải thích tại sao những đơn tử căn bản có trọng khối. Theo lư thuyết nầy, một trường vô h́nh ([I]unseen field[/I]) bao trùm tất cả không gian; trường nầy có một trị số khác không (non-zero value) ở mọi nơi, ngay cả trong trạng thái năng lượng thấp nhất của nó, và nhiều đơn tử căn bản khác có được trọng khối khi đối tác với nó. [I]Higgs boson[/I] - kích động nhỏ nhất của trường [I]Higgs Field [/I]- được tiên đoán là có thực do cùng một lư thuyết, và v́ điều nầy có thể tiên liệu được nên nó đă là mục tiêu của một quá tŕnh t́m kiếm lâu dài trong vật lư đơn tử. Một trong những mục tiêu sơ khởi của Hệ Tăng Tốc [I]Large Hadron Collider[/I] (LHC) tại Trung Tâm Nghiên Cứu Nguyên Tử Âu Châu ở Genève - một trong những dụng cụ khoa học phức tạp nhất từ trước đến nay - có nhiệm vụ trắc nghiệm sự hiện hữu của [I]Higgs boson[/I] và đo lường những thuộc tính của nó nhằm cho phép các vật lư gia khẳng định được cộc mốc nầy trong lư thuyết hiện đại.
Theo Mô H́nh Chuẩn, đơn tử [I]Higgs[/I] là một [I]boson[/I], tức là một loại đơn tử cho phép nhiều đơn tử giống nhau hiện hữu trong cùng một nơi ở trong cùng trạng thái lượng tử ([I]same quantum state[/I]). Nó không có xoay ṿng nội tại ([I]intrinsic spin[/I]), không có tải điện ([I]electric charge[/I]), và không tải màu ([I]color charge[/I]), rất bất ổn, suy hoại ([I]decay[/I]) thành những đơn tử khác hầu như tức khắc sau khi được cấu tạo. Nếu [I]Higgs boson[/I] được chứng minh là không hiện hữu th́ những mô h́nh phi Higgs ([I]Higgless models[/I]) phải được xem xét đến. Trong một số biến thiên của Mô H́nh Chuẩn, có thể có nhiều [I]Higgs bosons[/I].
Sự hiện hữu của [I]Higgs boson[/I] được tiên đoán năm 1964 để giải thích then máy Higgs ([I]Higgs mechanism[/I]) - một công cụ giúp cho những đơn tử căn bản có được trọng khối. Trong khi then máy Higgs được xác định là có thực th́ chính đơn tử căn bản [I]boson[/I] - một cộc mốc của lư thuyết dẫn đầu - lại chưa được quan sát thấy và sự hiện hữu của nó không được khẳng định. Một khám phá vào tháng 7/2012 có thể công nhận Mô H́nh Chuẩn chủ yếu là đúng, và đó là đơn tử căn bản cuối cùng được tiên đoán và đ̣i hỏi bởi Mô H́nh Chuẩn vốn không được quan sát thấy thông qua những thí nghiệm vật lư đơn tử. Những phương án thay thế của then máy [I]Higgs[/I] không cần [I]Higgs boson[/I] cũng có thể có và sẽ được xem xét nếu sự hiện hữu của [I]Higgs boson[/I] bị loại bỏ. Chúng được gọi là [I]Higgsless models[/I] (mô h́nh phi Higgs).
Về mặt kỹ thuật, chính sự kích động lượng tử ([I]quantum excitation[/I]) của trường [I]Higgs Field[/I], và trị số khác không của trạng thái nguội (ground state) giúp những đơn tử căn bản khác có được trọng khối, như [I]quarks[/I] và [I]electrons[/I]. Mô H́nh Chuẩn hoàn toàn xác định những thuộc tính của [I]Higgs boson[/I], ngoại trừ trọng khối của nó. Nó giả định là không xoay ṿng nội tại ([I]intrinsic spin[/I]), không có tải điện ([I]electric charge[/I]), và không tải màu ([I]color charge[/I]), và đối tác với những đơn tử khác qua đối tác yếu ([I]weak interaction[/I]) và những loại đối tác theo dạng[I]Yukawa[/I].
V́ [I]Higgs boson[/I] là một đơn tử có trọng khối vô cùng lớn và suy hoại hầu như tức khắc sau khi được cấu tạo nên chỉ có một máy tăng tốc đơn tử với năng lượng rất cao mới có thể quan sát được nó và ghi nhận dữ kiện. Độ nhất quán toán học của Mô H́nh Chuẩn đ̣i hỏi bất kỳ then máy nào có khả năng sản sinh được những trọng khối của những đơn tử căn bản phải trở nên hiển thị ở năng lượng cao hơn 1.4 TeV ([I]trillion electronvolts[/I]). Do đó, máy tăng tốc [I]LHC[/I] được xây dựng để trả lời câu hỏi liệu [I]Higgs boson[/I] có hay không.
Ngày 4 tháng 7, 2012, cả hai thí nghiệm chính ở LHC đều độc lập xác nhận sự hiện diện của một đơn tử chưa hề biết trước đây với một trọng khối khoảng 125 GeV/c2 (125 [I]gigaelectronvolt[/I] - khoảng 133 lần trọng khối của proton, hay khoảng 10[SUP]-25[/SUP] kg), phù hợp với [I]Higgs boson[/I] và được nhiều người tin là [I]Higgs boson[/I]. Các vật lư gia cảnh báo rằng c̣n phải làm nhiều việc nữa mới có thể xác định đó thực sự là [I]Higgs boson[/I], nghĩa là nó có những thuộc tính được dự đoán theo lư thuyết của [I]Higgs boson[/I] chứ không phải một đơn tử nào khác chưa biết trước đây. Và nếu thế người ta có thể xác định phiên bản Mô H́nh Chuẩn nào phù hợp với nó nhất.
Trong vật lư đơn tử, những đơn tử căn bản và các lực giúp vũ trụ vận hành chung quanh chúng ta. Vật lư giải thích hoạt động và đối tác của những đơn tử nầy thông qua Mô H́nh Chuẩn - một khung tham chiếu được nhiều người chấp nhận và tin là có thể giải thích phần lớn thế giới mà chúng ta thấy chung quanh. Ban đầu, khi những mô h́nh nầy được triển khai và thí nghiệm, có vẻ như toán học phía sau các mô h́nh nầy - vốn thỏa đáng trong những lănh vực đă thử nghiệm - cũng ngăn cản những đơn tử căn bản không được có trọng khối nào. Điều đó rơ ràng cho thấy rằng những mô h́nh ban đầu là không hoàn chỉnh. Vào năm 1964, ba nhóm vật lư gia hầu như đồng thời đưa ra những tài liệu mô tả làm thế nào những trọng khối có thể mang đến cho các đơn tử nầy thông qua những phương án mệnh danh là [I]symmetry breaking[/I] (phá vỡ đối xứng). Phương án nầy cho phép các đơn tử có được một trọng khối mà không vi phạm những phần khác của lư thuyết vật lư đơn tử vốn đă được tin là khá đúng. Khái niệm nầy đă trở thành quen thuộc với cái tên là [I]Higgs mechanism[/I] (then máy Higgs) - không phải là một với đơn tử căn bản [I]boson[/I]. Và những thí nghiệm về sau khẳng định một then máy như thế là có thực - nhưng họ không thể cho thấy chính xác nó xảy ra thế nào.
Lư thuyết dẫn đầu và đơn giản nhất liên quan đến cách thức hệ quả nầy xảy ra thế nào trong thiên nhiên là: nếu một lọai "trường - field" đặc biệt nào đó (mệnh danh là [I]Higgs Field[/I]) xảy ra để bao trùm không gian, và nếu nó có thể đối tác với những đơn tử căn bản theo một cách đặc biệt nào đó th́ tiến tŕnh nầy sẽ tạo ra then máy [I]Higgs[/I] trong thiên nhiên, và do đó sẽ tạo ra chung quanh chúng ta hiện tượng mà chúng ta gọi là "[I]mass[/I] - trọng khối".
Trong những thập niên 1960 và 1970, Mô H́nh Chuẩn của vật lư được triển khai trên căn bản nầy, và nó bao gồm một tiên liệu và đ̣i hỏi rằng, muốn cho những sự kiện nầy có thật, phải có một [I]boson[/I] chưa được khám phá ra - một trong những đơn tử căn bản - được xem như là đối tác (counterpart) của trường nầy. Đây sẽ là [I]Higgs boson[/I]. Nếu [I]Higgs boson[/I] được xác nhận là có, theo giả định của Mô H́nh Chuẩn, th́ các khoa học gia có thể thỏa măn rằng Mô h́nh Chuẩn căn bản là đúng. Nếu [I]Higgs boson[/I] được chứng minh là không có th́ ngược lại những lư thuyết khác sẽ được xét đến như những ứng viên.
Mô H́nh Chuẩn cũng cho thấy rơ rằng [I]Higgs boson[/I] rất khó chứng minh. Nó hiện hữu chỉ trong một phần nhỏ của một giây trước khi tan vỡ thành những đơn tử khác - nhanh chóng đến độ không thể phát hiện trực tiếp được. Nó chỉ có thể được phát hiện bằng cách nhận diện những kết quả của sự suy hoại tức khắc của nó và phân tích chúng để thấy rằng có lẽ chúng được tạo ra từ một [I]Higgs boson[/I] chứ không phải từ một nguồn nào khác. [I]Higgs boson[/I] đ̣i hỏi quá nhiều năng lượng để tạo ra (so với nhiều đơn tử căn bản khác) nên nó cũng đ̣i hỏi một máy tăng tốc đơn tử có trọng khối lớn để tạo ra những va chạm đủ mạnh để tạo nên nó và ghi nhận những dấu vết suy hoại của nó.
Với một máy tăng tốc (accelerator) thích hợp và những máy thám sát (detectors) thích hợp, các khoa học gia có thể ghi nhận hàng tỉ đơn tử va chạm nhau, phân tích dữ kiện của những va chạm có khả năng là một [I]Higgs boson[/I], và sau đó tiến hành phân tích xa hơn để thí nghiệm xem có bao nhiêu khả năng những kết quả tổng hợp chứng tỏ được một [I]Higgs boson[/I] là có thực, và những kết quả không chỉ do ngẫu nhiên mà có.
Những thí nghiệm nhằm cố gắng chứng minh [I]Higgs boson[/I] có hay không có bắt đầu vào thập niên 1980, nhưng cho đến thập niên 2000 người ta chỉ có thể nói rằng một số lănh vực là khả thể (plausible), hay bị loại bỏ. Năm 2008, máy tăng tốc LHC được khánh thành, là máy tăng tốc đơn tử mạnh nhất từ trước đến nay. Nó được thiết kế đặc biệt cho thí nghiệm nầy và những thí nghiệm năng lượng rất cao khác của Mô H́nh Chuẩn. Năm 2010, nó bắt đầu vai tṛ nghiên cứu sơ khởi của nó: chứng minh [I]Higgs boson[/I] có hay không có.
Cuối năm 2011, hai thí nghiệm của LHC bắt đầu độc lập gợi ư cho thấy một phát hiện về [I]Higgs boson[/I] khoảng 125 GeV. Và tháng 7/2012, CERN thông báo bằng chứng liên quan đến sự khám phá một [I]boson[/I] với một tŕnh độ năng lượng và những thuộc tính khác nhất quán với những thuộc tính ước đoán trong một [I]Higgs boson[/I]. Cần có nhiều công tŕnh hơn nữa để giúp cho bằng chứng được xem là chắc chắn (hay bị phản chứng). Nếu đơn tử mới được khám phá thực sự là [I]Higgs boson[/I] th́ người ta sẽ quay sang xem xét liệu những đặc tính của nó có phù hợp với một trong những phiên bản hiện hữu của Mô H́nh chuẩn hay không. Những dữ kiện của CERN bao gồm những gợi ư cho rằng những [I]bosons[/I] bổ sung hay những đơn tử có trọng khối tương tự có thể đă được khám phá cũng như chính Higgs bosons, hay thay v́ [I]Higgs bosons[/I]. Nếu một [I]boson[/I] khác được khẳng định th́ nó sẽ cho phép và đ̣i hỏi triển khai những lư thuyết mới để thay thế Mô H́nh Chuẩn hiện có.
(....................................................................)
[B]Đông Yên[/B]
(Xin xem toàn bộ tài liệu trên Nguyệt San Đỉnh Sóng Số #14)
Nguyệt San Đỉnh Sóng
P.O. BOX 5201, Santa Ana CA 92704-9998
Tài liệu tham chiếu:
[url]http://www.wired.com/wiredscience/2012/07/what-can-we-do-with-the-higgs-boson/[/url]
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson[/url]
[url]http://science.howstuffworks.com/higgs-boson.htm[/url]
Nguồn:
[url]http://www.dinhsong.net/DS/KhoaHoc.aspx?ind=31[/url]
Vài góp ư với bác Tui Xạo
Rất vui khi thấy bác Tui Xạo đă trở về với ... đứa con của ḿnh! Lâu nay thấy vắng bác, tui cứ tưởng bác ..."đẻ" đứa con “Higgs boson = hạt giống của trời” rồi bỏ lơ cho thiên hạ nuôi dưởng nó!
Hôm nay xin góp vài ư với bác về cái câu bác viết “[COLOR="#FF0000"]Boson là hạt không có khối lượng[/COLOR], [COLOR="#EE82EE"]hạt Boson chỉ chứa các lực[/COLOR], và [COLOR="#0000CD"]hạt Boson có trị số quay của một số chẵn S =0 , 1 ,2[/COLOR]”, post # 17.
Phần được tôi tô màu xanh th́ không có ǵ phải thắc mắc.
Phần được tôi tô màu hồng, “hạt Boson chỉ chứa các lực”, th́ có 1 chút thắc mắc. Trong Mô H́nh Chuẩn (Standard Model) có đến 5 loại hạt boson (gồm 4 hạt gauge bosons là photon, W boson, Z boson, Gluon và hạt Higgs boson):
Hạt photon truyền tải lực điện từ (electromagnetism) đến vật chất.
Hạt W boson truyền tải lực tương tác yếu (week interaction) đến vật chất.
Hạt Z boson truyền tải lực tương tác yếu đến vật chất.
Hạt Gluon truyền tải lực tương tác mạnh (strong interaction) đến vật chất.
Hạt Higgs boson truyền tải khối lượng (mass) đến vật chất.
Trong post # 17 bác nói “hạt Boson chỉ chứa các lực” th́ e rằng có chút không ổn! Hạt Higgs boson không truyền tải lực tương tác đến vật chất; chỉ 4 hạt gauge bosons là photon, W boson, Z boson và Gluon mới truyền tải lực tương tác đến vật chất.
(Xin xem tài liệu tham khảo [url]http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_particles#Bosons_-_Particles_described_by_Bose-Einstein_statistics[/url])
Phần được tôi tô màu đỏ, “Boson là hạt không có khối lượng”, th́ có thắc mắc nhiều nhất.
Đọc hết tài liệu tham khảo của bác,
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/Boson[/url]
tôi không thấy có câu nào nói rằng “Boson là hạt không có khối lượng”.
Trong tài liệu tham khảo
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson[/url]
tôi thấy có nói đến khối lượng của hạt boson như sau:
[COLOR="#FF0000"]In the paper[/COLOR] (“Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons”, (1964) - ghi chú bởi TV) [COLOR="#FF0000"]by Higgs the boson is massive[/COLOR], and in a closing sentence Higgs writes that "an essential feature" of the theory "is the prediction of incomplete multiplets of scalar and vector bosons". In the paper by GHK the boson is massless and decoupled from the massive states. In reviews dated 2009 and 2011, Guralnik states that in the GHK model the boson is massless only in a lowest-order approximation, but it is not subject to any constraint and acquires mass at higher orders, and adds that the GHK paper was the only one to show that there are no massless Goldstone bosons in the model and to give a complete analysis of the general Higgs mechanism.[24][25]
Trong tài liệu tham khảo
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_particles#Bosons_-_Particles_described_by_Bose-Einstein_statistics[/url]
tôi thấy có nói đến khối lượng của các hạt boson trong Mô H́nh Chuẩn như sau:
Hạt photon có khối lượng tính theo đơn vị GeV/c2 là 0.
Hạt W boson có khối lượng là 80.4.
Hạt Z boson có khối lượng là 91.2
Hạt Gluon có khối lượng là 0.
Hạt Higgs boson có khối lượng là 125.3.
Trong Mô H́nh Chuẩn có 5 hạt boson th́ có đến 3 hạt là có khối lượng. Chủ đề của thớt này là nói đến công cuộc t́m kiếm hạt Higgs boson của CERN, tức nói đến hạt Higgs boson (không phải nói đến các loại hạt boson nói chung), cho nên bác phải nói boson là hạt có khối lượng mới kín kẻ hơn.