CERN và hành trình 70 năm khám phá bí ẩn vũ trụ và khoa học

Ngày 1/10, Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) đã kỷ niệm 70 năm thành lập.

Trung tâm nghiên cứu sở hữu máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới này nổi tiếng với những khám phá khoa học mang tính đột phá, cùng mục tiêu giải mã các bí ẩn của vũ trụ như vật chất tối và năng lượng tối, đồng thời khẳng định vai trò của khoa học trong việc thúc đẩy hòa bình giữa một thế giới đang đầy xung đột.

Trong 70 năm qua, CERN (nằm ở khu vực biên giới Thụy Sĩ - Pháp) đã trở thành một cái tên quen thuộc với cộng đồng quốc tế. Những khám phá của tổ chức nghiên cứu này đã thay đổi thế giới và quan điểm của nhân loại về vũ trụ.

CERN được biết đến với tư cách là nơi đặt Máy gia tốc hạt lớn (LHC). (Ảnh: AP).

CERN được ra đời năm 1951, xuất phát từ nỗ lực của Liên hợp quốc nhằm xây dựng một trung tâm nghiên cứu vật lý hàng đầu tại châu Âu. Trụ sở của CERN được khởi công xây dựng vào ngày 17/5/1954. Ngày nay, CERN chủ yếu được biết đến với tư cách là nơi đặt Máy gia tốc hạt lớn (LHC).

Được coi là cỗ máy lớn nhất thế giới, LHC sử dụng mạng lưới nam châm để tăng tốc các hạt qua một vòng tròn dài 27km ngầm dưới lòng đất quanh Geneva (Thụy Sĩ) và khiến chúng va chạm ở tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Bằng cách thu thập và giải mã kết quả của những vụ va chạm có tần suất lên tới hàng tỷ lần mỗi giây này, các nhà khoa học sẽ có thể hiểu sâu hơn về các nguyên lý vật lý cơ bản.

Theo CERN, các vụ va chạm trong LHC tạo ra nhiệt độ cao hơn 100.000 lần so với lõi của Mặt Trời, trên một quy mô nhỏ và trong môi trường được kiểm soát.

Phát biểu trong lễ kỷ niệm 70 năm thành lập với sự tham dự của nhiều lãnh đạo từ 24 quốc gia thành viên, Tổng Giám đốc CERN Fabiola Gianotti cho biết: "Tại máy gia tốc, mỗi ngày, chúng tôi có thể tái tạo các điều kiện của vũ trụ nguyên thủy chỉ sau một phần triệu của một phần triệu giây sau Vụ nổ lớn (Big Bang)”.  

Qua nhiều năm, CERN và các phòng thí nghiệm tại đây đã phát triển thành một trung tâm nghiên cứu khổng lồ với ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghiệp. Một trong những khám phá quan trọng nhất của CERN là việc xác nhận sự tồn tại của hạt Higgs boson vào năm 2012. Đây là một hạt hạ nguyên tử vô cùng nhỏ đã được lý thuyết hóa nhiều thập kỷ trước và phát hiện của CERN đã hoàn thiện Mô hình chuẩn của vật lý hạt, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách vũ trụ hình thành và hoạt động.

Không chỉ có vậy, CERN còn là nơi World Wide Web ra đời. Năm 1989, nhà khoa học người Anh Tim Berners-Lee tại CERN đã sáng tạo ra giao thức web đầu tiên để giúp các trường đại học và viện nghiên cứu chia sẻ thông tin. Đến năm 1993, CERN đã mở mã nguồn này ra toàn cầu, khởi đầu cho cuộc cách mạng thông tin mà chúng ta đang sử dụng trên điện thoại thông minh và máy tính hàng ngày.

Những thành tựu khoa học từ CERN không chỉ dừng lại ở lý thuyết. Hàng nghìn máy gia tốc hạt nhỏ đang hoạt động trên khắp thế giới, ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như y học và sản xuất công nghệ cao. Các tinh thể được phát triển cho các thí nghiệm của CERN cách đây khoảng 40 năm hiện được sử dụng rộng rãi trong máy chụp PET để phát hiện các dấu hiệu sớm của các vấn đề sức khỏe như bệnh ung thư và tim mạch.

Phát biểu tại lễ kỷ niệm, Chủ tịch Ủy ban châu Âu Ursula von der Leyen nhấn mạnh: “Nhờ có CERN mà chúng ta có màn hình cảm ứng. Nhờ có CERN mà chúng ta có các công cụ mới để chống lại ung thư. Các nhà khoa học tại đây luôn phối hợp với các ngành công nghiệp châu Âu để chế tạo máy bay phát thải thấp, hoặc tạo ra các giải pháp mới để vận chuyển hydro lỏng. CERN là bằng chứng sống động cho thấy khoa học thúc đẩy sự đổi mới và sự đổi mới thúc đẩy khả năng cạnh tranh". Bà von der Leyen cũng tuyên bố rằng bà muốn tăng chi tiêu cho nghiên cứu trong ngân sách  Liên minh châu Âu (EU) tài khóa tiếp theo.

Hiện CERN đang ấp ủ hai dự án lớn. Trong đó, dự án LHC độ sáng cao có mục tiêu tăng cường số lượng các vụ va chạm hạt bắt đầu từ năm 2029. Dự án thứ hai, trong dài hạn hơn, là Máy gia tốc tương lai (FCC), với chi phí ước tính 15 tỷ franc Thụy Sĩ (khoảng 17,2 tỷ USD) và dự kiến sẽ hoạt động giai đoạn đầu vào năm 2040.

CERN hiện có 19 quốc gia thành viên là các nước thuộc EU cùng Anh, Israel, Na Uy, Serbia và Thụy Sĩ, trong khi Mỹ và Nhật Bản cùng EU và Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc (UNESCO) giữ vai trò quan sát viên.

Một trong những mục tiêu lớn nhất của CERN trong tương lai là giải mã những bí ẩn về năng lượng tối và vật chất tối, hai yếu tố chiếm phần lớn khối lượng và năng lượng của vũ trụ. Các nhà khoa học tại CERN đang nỗ lực giải thích vì sao vũ trụ đang mở rộng nhanh chóng và tìm hiểu về bản chất của vật chất tối - loại vật chất không thể nhìn thấy nhưng chiếm tới 27% tổng lượng vật chất trong vũ trụ. CERN tiếp tục khẳng định vai trò của khoa học vì hòa bình, mở ra những cánh cửa mới để khám phá những điều chưa biết của vũ trụ và mang lại những tiến bộ công nghệ phục vụ cho lợi ích chung của toàn cầu.

• Ghé thăm khu nuôi chuột máy tính của Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu
• 'Bóng ma' ngày tận thế trở lại?
• Bí ẩn phản vật chất sắp được giải mã