Tin hot từ làng khoa học nè các bạn ơi! Large Hadron Collider (LHC) - cỗ máy gia tốc hạt "khủng" nhất hành tinh - sắp phải tạm ngừng hoạt động rồi Không phải nghỉ hưu đâu nha, mà là nghỉ để... "lột xác" nâng cấp đấy!
Nói cho các bạn biết, LHC này là một vòng tròn hình ống ngầm dài tới 27 km (dài vô đối luôn á!) nằm sâu dưới biên giới Pháp-Thụy Sĩ. Nhiệm vụ của nó là tái tạo lại những điều kiện cực đoan của vũ trụ ngay sau vụ nổ Big Bang - nghe xịn sò chưa!
Cách hoạt động của em nó cũng hack não phết: tăng tốc các proton (hạt nhân nguyên tử hydrogen đó mà) lên gần bằng tốc độ ánh sáng luôn, rồi cho chúng "húc" nhau tại 4 điểm khác nhau. Năng lượng từ những cú va chạm này tạo ra "cơn mưa" hạt mới được các detector siêu nhạy ghi lại. Nhờ công thức E=mc² huyền thoại của bác Einstein, năng lượng càng khủng thì hạt tạo ra càng "nặng ký", giúp các nhà khoa học nghiên cứu được những hạt cơ bản nhất của vũ trụ.
Thành tích đỉnh cao nhất của LHC phải kể đến năm 2012, khi nó giúp phát hiện ra hạt Higgs boson - một hạt siêu đặc biệt chịu trách nhiệm tạo ra khối lượng cho mọi hạt khác trong vũ trụ. Phát hiện này đã khiến cả làng vật lý phải "chấn động" và mở ra vô vàn hiểu biết mới về cấu trúc cơ bản của vật chất đấy!
Từ tháng 6 năm nay, đội kỹ sư sẽ bắt đầu tắt LHC để "độ" nó thành High-Luminosity LHC. Dự án khủng này sẽ mất tới 5 năm để hoàn thành, với CERN - tổ chức vận hành máy gia tốc - dự kiến em nó sẽ quay lại làm việc vào khoảng giữa năm 2030.
5 năm dừng hoạt động nghe có vẻ lâu ghê, nhưng việc nâng cấp này lại cực kỳ cần thiết để đẩy ranh giới vật lý hạt lên tầm cao mới nha các bạn!
Công việc nâng cấp tập trung vào lắp đặt nam châm siêu dẫn mới để nén các chùm proton và làm chúng sáng hơn. Kết quả là số lượng va chạm hạt sẽ tăng lên gấp 10 lần so với hiện tại luôn á! Các đầu dò cũng được buff mạnh hơn nhiều, giúp bắt được những dấu hiệu tinh tế của vật lý mới mà trước giờ có thể đã miss mất rồi.
Dù máy ngừng hoạt động nhưng các nhà vật lý không thiếu việc làm đâu nha! LHC hiện đang chạy cực tốt và ghi lại lượng data khổng lồ mỗi ngày. Khối lượng thông tin này đủ để các nhà khoa học "cày" phân tích trong suốt 5 năm tới, với các kết quả mới dự kiến sẽ được công bố đều đặn.
Data từ các va chạm đã ghi lại có thể chứa manh mối về những hiện tượng chưa được phát hiện đấy, cần nhiều năm nghiên cứu kỹ lưỡng mới làm sáng tỏ được
Sau khi nâng cấp xong, High-Luminosity LHC sẽ có khả năng đo đạc chính xác hơn nhiều về các hạt và cách chúng tương tác. Điều này có thể giúp tìm ra những "lỗ hổng" trong các lý thuyết vật lý hiện tại, trở thành nền móng cho những lý thuyết mới trong tương lai!
Một trong những bí ẩn còn "gắt" nhất là về chính hạt Higgs boson mà LHC đã tìm ra. Dù biết rằng các hạt cơ bản có được khối lượng từ Higgs, nhưng tại sao khối lượng của chúng lại khác nhau thế thì vẫn chưa ai giải thích được
Thậm chí, các nhà khoa học còn chưa rõ các hạt Higgs boson tương tác với nhau ra sao nữa. Biết đâu LHC phiên bản nâng cấp sẽ phát hiện ra "điều gì đó hoàn toàn bất ngờ" mà không ai nghĩ tới trước!
Nhưng tương lai xa hơn của LHC cũng đang được bàn tán sôi nổi. Cỗ máy này dự kiến "về hưu" vào khoảng năm 2041, và các nhà khoa học đang lên kế hoạch cho "người kế nhiệm". Ứng viên sáng giá nhất là Future Circular Collider (FCC) - một cỗ máy siêu to khổng lồ với đường kính lên tới 91 km - gấp hơn 3 lần LHC!
Ống ngầm mới sẽ phải đào sâu tới 400 mét dưới lòng đất, tạo nên công trình kỹ thuật tham vọng chưa từng có. Chi phí ước tính chỉ riêng giai đoạn đầu đã lên tới 15 tỷ franc Thụy Sĩ (tương đương khoảng 19 tỷ USD) - nghe mà choáng váng luôn!
Tuy nhiên, số phận của FCC vẫn còn "bỏ ngỏ" nha. Chi phí khủng này quá sức với ngân sách của CERN, và dự án cần sự đóng góp từ nhiều nước khác. Các nước thành viên sẽ bỏ phiếu về dự án vào năm 2028, nhưng quyết định chắc chắn không dễ dàng gì. Một cuộc tranh luận đang diễn ra gay gắt về việc liệu các máy gia tốc hạt khổng lồ có còn là cách tốt nhất để khám phá những câu hỏi lớn nhất trong khoa học hay không.
Nguồn: genk.vn