Chuẩn bị cho vụ nổ “Big Bang” lịch sử (kèm video)

Các nhà vật lý quốc tế tại khu nghiên cứu dưới lòng đất gần Geneva ngày 9/9 (giờ Geneva) sẽ khởi động dự án 20 năm, làm sống lại vụ nổ “Big Bang” để đi tìm lời giải cho nguồn gốc của vũ trụ và sự sống trong đó.

Với cỗ máy khổng lồ có tên gọi Cỗ máy va chạm hadron lớn, hay LHC, ở trung tâm nghiên cứu CERN, nằm ở biên giới Pháp - Thuỵ Sỹ, các nhà khoa học lên kế hoạch cho các hạt phân tử va chạm mạnh với nhau để tái tạo lại vụ nổ bắt đầu hình thành nên vũ trụ trước kia, dù ở quy mô nhỏ hơn.

Cỗ máy LHC dùng những tấm nam châm lớn được đặt trong các rãnh có thích thước bằng cả một thánh đường để bắn ra những chùm phân tử lượng quanh một đường hầm 27km. Tại đây, chúng sẽ va chạm với nhau ở tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. 

Một thiết bị thử nghiệm được đưa đưa xuống đường hầm ở trung tâm nghiên cứu CERN.

Các máy tính sẽ ghi lại những gì xảy ra sau mỗi một vụ va chạm và tập hợp các dữ liệu lại để khoảng 10.000 nhà khoa học trên khắp toàn cầu nghiên cứu.

Các nhà khoa học ở CERN, Tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu, sẽ có nhiệm vụ nghiên cứu các khái niệm như “vật chất tối”, “năng lượng tối”, các chiều không gian khác, và trên tất cả là “Higgs Boson” (Hạt Higgs), được cho là quyết định tất cả. 

Các phần của tấm nam châm lớn dùng cho cỗ máy LHC.

“Cỗ máy LHC được xem là sẽ làm thay đổi căn bản cách nhìn nhận của chúng ta về vũ trụ”, Tổng giám đốc người Pháp của CERN, Robert Aymar, cho biết. “Cho dù nó đem đến phát hiện gì, thì sự hiểu biết của nhân loại về nguồn gốc của thế giới sẽ được làm giàu thêm”.

Theo các nhà vũ trụ học, vụ nổ “Big Bang” đã xảy ra cách đây khoảng 15 tỷ năm khi một vật thể có kĩch cỡ chỉ bằng đồng xu nhưng nóng và cô đặc đến mức không thể tưởng tượng được phát nổ trong chân không, làm bắn ra các vật chất. Các vật chất này nhanh chóng lan rộng, tạo ra các ngôi sao, hành tinh và cuối cùng là sự sống trên trái đất. 

Cuộc thử nghiệm sẽ được quan sát và phân tích qua máy tính.

Tuy nhiên, dự án 9 tỷ USD của CERN được bắt đầu theo cách đơn giản hơn nhiều: đưa một chùm phân tử quanh đường hầm dưới lòng đất. Các kỹ thuật viên đầu tiên sẽ cố gắng đẩy chùm này theo một hướng quanh cỗ máy LHC được bịt chặt, cách mặt đất khoảng 100m.

Nếu thành công, họ sẽ đưa chùm phân tử theo hướng khác. Và có thể trong những tuần sau đó, họ sẽ đưa chùm phân tử theo cả hai hướng, để các phân tử va chạm với nhau, nhưng mới đầu sẽ ở cường độ nhỏ. 

Một bộ phận của cỗ máy LHC khổng lồ.

Sau đó, có thể là vào cuối năm, họ sẽ tiến tới tạo ra những vụ va chạm nhỏ để tái tạo lại sức nóng và năng lượng của “Big Bang”, một khái niệm về nguồn gốc của vũ trụ hiện vẫn thống lĩnh khoa học. 

Các máy dò sẽ giám sát hàng tỷ phân tử thoát ra từ các vụ va chạm, và đưa các dữ liệu vào máy tính. 

Nam châm chính dùng cho cỗ máy LHC.

Theo cách này, các nhà khoa học hi vọng có thể tìm được “Higgs Boson” một cách nhanh nhất và chính xác nhất. “Higgs Boson” được đặt tên theo nhà khoa học người Scotland Peter Higgs, người đầu tiên đưa ra khái niệm này vào năm 1964, nhằm trả lời cho bí mật về khối lượng. “Higgs Boson” được cho là một hạt, cũng có thể là một tập hợp hạt mà chúng có thể tạo ra những hạt có khối lượng khác. 

Các bộ phận của LHC trước khi được lắp đặt.

Không có khối lượng, các ngôi sao và hành tinh trong vũ trụ sẽ không bao giờ có thể tạo nên được hình khối vững chắc sau vụ nổ “Big Bang” và sự sống sẽ không thể bắt đầu trên trái đất, hay có thể là những thế giới khác.

Xem video