Chúng ta có nên lo lắng trước những cái LHC chưa tìm thấy?

Boson Higgs vẫn đang còn thiếu – nhưng có lẽ chúng ta nên e ngại hơn trước những cái khác mà Máy Va chạm Hadron Lớn chưa tìm ra.

Đó là thông điệp chính của một hội nghị ở Grenoble, Pháp, diễn ra trong tuần này, nơi các nhà vật lí tập trung lại để suy ngẫm về những kết quả đầu tiên từ cỗ máy va chạm hạt lớn nhất thế giới, đặt tại CERN gần Geneva, Thụy Sĩ.

Việc tìm ra hạt Higgs sẽ hoàn tất “mô hình chuẩn”, nỗ lực tốt nhất của chúng ta tính cho đến nay trong việc giải thích các hạt cơ bản và các lực của tự nhiên. Nhưng chúng ta đã biết rằng một số câu hỏi nặng kí, như mối liên hệ giữa độ lớn của các lực khác nhau trong vũ trụ, hay bản chất của vật chất tối được cho là chiếm khoảng ba phần tư khối lượng của nó, nằm ngoài khuôn khổ của mô hình chuẩn. Để trả lời những câu hỏi này, các nhà vật lí nhìn vào một cấu trúc lớn hơn gọi là siêu đối xứng.

Siêu đối xứng đề xuất rằng mỗi hạt mà mô hình chuẩn đã dự đoán có một anh em ruột thịt chỉ xuất hiện ở những năng lượng cực cao. Nhưng LHC chưa tìm ra bất kì siêu hạt nào như vậy hết. “Squark” và “gluino”, đối tác của quark và gluon trong mô hình chuẩn, đã bị bác bỏ ở những năng lượng lên tới 1 teraelectronvolt (TeV), theo một phân tích của năm đầu tiên của các va chạm LHC.

Liệu các nhà vật lí đã nêu ra những câu hỏi thích hợp hay chưa? (Ảnh: CERN)

Không có những mô hình đơn giản

Đó chính là ngưỡng trong đó họ hàng đơn giản nhất của các mô hình siêu đối xứng tiên đoán những hạt này sẽ được tìm thấy. Những năng lượng cao hơn và những mô hình phức tạp hơn vẫn được khảo sát, nhưng “không khí đang loãng phần đối với siêu đối xứng”, phát biểu của Guido Tonelli thuộc chương trình CMS ở LHC. Đồng thời, cho đến nay không có dấu hiệu nào của graviton – hạt trung chuyển lực hấp dẫn và cần thiết cho một lí thuyết lượng tử của sự hấp dẫn – dưới năng lượng 2 TeV.

Những hạt còn thiếu đó khiến một nhà vật lí nghi vấn không biết cho đến nay họ có nêu ra những câu hỏi thích hợp hay chưa. Nhưng Rolf-Dieter Heuer, tổng giám đốc CERN, cho rằng không nên kết luận vội vàng. Với cỗ máy va chạm vẫn đang chạy tăng tốc đến công suất trọn vẹn, LHC chỉ mới tạo ra một phần nghìn lượng dữ liệu cuối cùng mà nó sẽ mang lại. “Sẽ còn nữa”, ông nói. “Chúng ta nên kiên nhẫn một chút”.

Ít nhất, trong trường hợp boson Higgs, ông tin chắc rằng không sớm thì muộn sẽ có kết luận thôi. LHC đã tìm thấy những thoáng trêu ngươi đầu tiên của cái có thể là hạt hay lảng tránh này, nhưng cần có thêm kết quả để xác nhận hoặc bác bỏ sự tồn tại của nó. “Chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi Shakespeare của Higgs – tồn tại hay không tồn tại – vào cuối năm tới”, Heuer dự đoán.

Nguồn: New Scientist

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn