Teenb1091143
New member
Neutrino – hạt ma xuyên qua cơ thể bạn hàng nghìn tỷ lần mỗi giây mà bạn không hề biết – có thể là chìa khóa giải mã vì sao vũ trụ này tồn tại đấy! 
Ở sâu 700m dưới một ngọn núi miền nam Trung Quốc, có một quả cầu khổng lồ chứa đầy chất lỏng siêu trong đang âm thầm làm việc cực khủng. Nó đang "bắt" những hạt nhỏ nhất và khó tính nhất trong vũ trụ – neutrino, mấy bạn hạt ma này bay xuyên qua cơ thể mình với tốc độ hàng nghìn tỷ hạt mỗi giây mà mình chẳng cảm nhận được gì luôn
Nhưng plot twist đây: chính những hạt ma này, trong thí nghiệm siêu to khổng lồ tên là Đài quan sát Neutrino Ngầm Giang Môn (JUNO), vừa hé lộ một điều gây sốc làm rung chuyển nền vật lý hiện đại á!
Chỉ sau 59 ngày vận hành thôi nha, kết quả đã xác nhận một điều: neutrino từ Mặt Trời và neutrino từ lò phản ứng hạt nhân có "tính cách" khác nhau!
Các nhà khoa học đã nghi ngờ điều này nhiều năm rồi nhưng chưa ai đủ sức chứng minh, cho đến bây giờ.
Quả cầu "thần thánh" này to cỡ nào?
Phía sau phát hiện bom tấn này là một công trình có quy mô gây choáng váng luôn các bạn ơi! Dưới lớp đá dày hàng trăm mét, các kỹ sư Trung Quốc đã build một quả cầu khổng lồ chứa tận 20.000 tấn chất phát quang siêu trong (tưởng tượng 20.000 tấn nước nhé, nhưng mà trong hơn nhiều ). Đây chính là trái tim của JUNO, hiện tại được công nhận là máy dò neutrino lớn nhất và nhạy nhất thế giới luôn nha!
Bao quanh quả cầu này là hơn 43.000 ống nhân quang điện (PMT), mỗi ống được tinh chỉnh cực kỳ để bắt được những tia sáng nhỏ xíu xíu phát ra khi một neutrino bất ngờ "đụng độ" với proton trong chất lỏng. Những tia sáng này hiếm đến mức mỗi lần xuất hiện đều có giá trị như một thông điệp vô giá từ vũ trụ gửi về đấy!
Khủng hơn hết thảy máy dò trước đây!
JUNO không phải dạng vừa đâu nha các bạn. Nó lớn hơn 20 lần so với KamLAND của Nhật Bản, và sử dụng hệ thống thu ánh sáng xịn sò nhất từng được chế tạo. Theo nhà vật lý J. Pedro Ochoa Ricoux của Đại học California Irvine – người tham gia trực tiếp dự án – thì độ đòi hỏi kỹ thuật ở JUNO cao đến mức gần như không cho phép sai sót. Nhưng mà sau ba tháng vận hành đầu tiên, mọi dữ liệu đều cho thấy hệ thống hoạt động perfectly!
Dự án "đốt" tận 350 triệu đô (khoảng 8.400 tỷ VNĐ đó các bạn ) này chính thức vận hành toàn phần vào cuối tháng 8 và chỉ đến tháng 11 đã lập tức tạo ra phát hiện đầu tiên rồi. Các phép đo cho thấy neutrino từ Mặt Trời có hành vi khác biệt nhẹ nhưng rõ rệt khi so với neutrino từ lò phản ứng hạt nhân. Điều này từng được một số thí nghiệm quốc tế gợi ý, nhưng JUNO là công trình đầu tiên đủ xịn để xác nhận nó!
Cụ thể là hai tham số dao động quan trọng của neutrino Mặt Trời (theta 12 và delta m bình phương 21) được JUNO đo chính xác hơn 1,6 lần so với tổng hợp TẤT CẢ các thí nghiệm trước đó cộng lại luôn á! Giám đốc dự án Wang Yifang cho biết việc đạt được độ chính xác thế này chỉ sau hai tháng cho thấy máy dò hoạt động đúng như kỳ vọng.
Vật lý đang bị "phá vỡ" à?
Phát hiện này làm dấy lên một câu hỏi cực lớn: liệu các mô hình vật lý hiện tại có đang thiếu sót điều gì đó về bản chất của neutrino không? Không thể đổ lỗi cho "nhiễu số liệu" nữa đâu nha, vì kết quả đã được xác thực bằng thiết bị tiên tiến nhất của nhân loại hiện nay rồi. Các nhà khoa học buộc phải đối mặt với khả năng rằng có thể đây là dấu hiệu đầu tiên của "vật lý mới" – điều từng chỉ tồn tại trong sách giáo khoa và lý thuyết thôi!
Hành trình từ "không khối lượng" đến "có khối lượng"
Ngày xưa, giới vật lý hạt từng nghĩ neutrino là hạt không khối lượng. Nhưng vào cuối thế kỷ 20, các thí nghiệm ở Nhật Bản và Mỹ đã chứng minh neutrino có thể "biến hình" giữa ba dạng: electron, muon và tau trong quá trình di chuyển. Sự "biến hình" này chỉ có thể xảy ra nếu neutrino có khối lượng! Tuy nhiên đến giờ vẫn chưa ai biết chính xác khối lượng đó là bao nhiêu và thứ tự nặng nhẹ giữa ba dạng neutrino như thế nào 
Và đây chính là nhiệm vụ lớn nhất của JUNO! Nếu xác định được thứ tự khối lượng neutrino, các nhà khoa học có thể giải được bí ẩn siêu căng: vì sao vật chất vẫn tồn tại sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang) thay vì bị phản vật chất "xóa sổ" hoàn toàn?
Như Sam Zeller, phó giám đốc dự án DUNE của Mỹ từng nói: thứ tự khối lượng neutrino có thể là cánh cổng dẫn đến câu hỏi cuối cùng của nhân loại – tại sao chúng ta tồn tại? Sao to thế!
Kế hoạch 6 năm "săn" neutrino
Để trả lời câu hỏi này, JUNO phải quan sát những dao động cực kỳ tinh tế trong phản neutrino phát ra từ hai nhà máy điện hạt nhân gần đó. Mỗi lần bắt được một neutrino là thêm một mảnh ghép giúp thu hẹp các tham số biến đổi. Dự kiến sau sáu năm, JUNO sẽ có đủ dữ liệu để xác định thứ tự khối lượng với độ tin cậy "three sigma" – mức độ thuyết phục cao trong ngành vật lý đấy!
Cuộc đua neutrino toàn cầu đang nóng!
Nỗ lực của JUNO diễn ra trong bối cảnh cuộc đua quốc tế về khoa học neutrino đang cực kỳ nóng bỏng. Thí nghiệm DUNE ở Mỹ và Hyper Kamiokande ở Nhật Bản đều sắp thu thập dữ liệu để truy tìm câu trả lời tương tự. Nhưng thành công bước đầu của JUNO cho thấy cộng đồng vật lý toàn cầu đang tiến gần hơn bao giờ hết đến việc hiểu rõ một trong những hạt bí ẩn nhất từng được biết đến!
Không chỉ bắt neutrino, còn "dự đoán tương lai" nữa!
JUNO không chỉ phục vụ mục tiêu vật lý hạt đâu nha. Nó còn đủ nhạy để quan sát các hiện tượng khác trong vũ trụ và ngay trên Trái Đất luôn! Ví dụ:
• Siêu tân tinh phát nổ: Nếu một siêu tân tinh bất ngờ nổ trong vùng lân cận thiên hà, JUNO có thể là một trong những thiết bị đầu tiên bắt được tín hiệu neutrino, qua đó cảnh báo sớm cho các nhà thiên văn học
• Geoneutrino: JUNO có thể quan sát loại neutrino phát sinh từ quá trình phân rã phóng xạ trong lòng Trái Đất, giúp trả lời câu hỏi hành tinh của chúng ta tạo ra bao nhiêu nhiệt từ bên trong
Hành trình dài của JUNO mới chỉ bắt đầu!
Theo ông Cao Jun, giám đốc Viện Vật lý năng lượng cao Trung Quốc, JUNO sẽ tiếp tục hoạt động trong nhiều thập kỷ, không chỉ cung cấp thêm những phát hiện quan trọng mà còn đào tạo thế hệ nhà khoa học mới cho ngành vật lý hạt toàn cầu nữa!
Nhìn rộng hơn, mỗi phát hiện liên quan đến neutrino đều đưa con người tiến gần hơn đến việc giải mã nguồn gốc vật chất, năng lượng và cấu trúc của vũ trụ. Những hạt nhỏ bé gần như không tương tác này có thể chính là chìa khóa quan trọng để hiểu vì sao vũ trụ tồn tại như ngày nay.
Và quả cầu khổng lồ sâu dưới ngọn núi ở Trung Quốc đang âm thầm viết những chương đầu tiên cho hành trình epic đó đấy!
Nguồn: soha.vn
Ở sâu 700m dưới một ngọn núi miền nam Trung Quốc, có một quả cầu khổng lồ chứa đầy chất lỏng siêu trong đang âm thầm làm việc cực khủng. Nó đang "bắt" những hạt nhỏ nhất và khó tính nhất trong vũ trụ – neutrino, mấy bạn hạt ma này bay xuyên qua cơ thể mình với tốc độ hàng nghìn tỷ hạt mỗi giây mà mình chẳng cảm nhận được gì luôn
Nhưng plot twist đây: chính những hạt ma này, trong thí nghiệm siêu to khổng lồ tên là Đài quan sát Neutrino Ngầm Giang Môn (JUNO), vừa hé lộ một điều gây sốc làm rung chuyển nền vật lý hiện đại á!
Chỉ sau 59 ngày vận hành thôi nha, kết quả đã xác nhận một điều: neutrino từ Mặt Trời và neutrino từ lò phản ứng hạt nhân có "tính cách" khác nhau!
Các nhà khoa học đã nghi ngờ điều này nhiều năm rồi nhưng chưa ai đủ sức chứng minh, cho đến bây giờ.
Quả cầu "thần thánh" này to cỡ nào?
Phía sau phát hiện bom tấn này là một công trình có quy mô gây choáng váng luôn các bạn ơi! Dưới lớp đá dày hàng trăm mét, các kỹ sư Trung Quốc đã build một quả cầu khổng lồ chứa tận 20.000 tấn chất phát quang siêu trong (tưởng tượng 20.000 tấn nước nhé, nhưng mà trong hơn nhiều ). Đây chính là trái tim của JUNO, hiện tại được công nhận là máy dò neutrino lớn nhất và nhạy nhất thế giới luôn nha!
Bao quanh quả cầu này là hơn 43.000 ống nhân quang điện (PMT), mỗi ống được tinh chỉnh cực kỳ để bắt được những tia sáng nhỏ xíu xíu phát ra khi một neutrino bất ngờ "đụng độ" với proton trong chất lỏng. Những tia sáng này hiếm đến mức mỗi lần xuất hiện đều có giá trị như một thông điệp vô giá từ vũ trụ gửi về đấy!
Khủng hơn hết thảy máy dò trước đây!
JUNO không phải dạng vừa đâu nha các bạn. Nó lớn hơn 20 lần so với KamLAND của Nhật Bản, và sử dụng hệ thống thu ánh sáng xịn sò nhất từng được chế tạo. Theo nhà vật lý J. Pedro Ochoa Ricoux của Đại học California Irvine – người tham gia trực tiếp dự án – thì độ đòi hỏi kỹ thuật ở JUNO cao đến mức gần như không cho phép sai sót. Nhưng mà sau ba tháng vận hành đầu tiên, mọi dữ liệu đều cho thấy hệ thống hoạt động perfectly!
Dự án "đốt" tận 350 triệu đô (khoảng 8.400 tỷ VNĐ đó các bạn ) này chính thức vận hành toàn phần vào cuối tháng 8 và chỉ đến tháng 11 đã lập tức tạo ra phát hiện đầu tiên rồi. Các phép đo cho thấy neutrino từ Mặt Trời có hành vi khác biệt nhẹ nhưng rõ rệt khi so với neutrino từ lò phản ứng hạt nhân. Điều này từng được một số thí nghiệm quốc tế gợi ý, nhưng JUNO là công trình đầu tiên đủ xịn để xác nhận nó!
Cụ thể là hai tham số dao động quan trọng của neutrino Mặt Trời (theta 12 và delta m bình phương 21) được JUNO đo chính xác hơn 1,6 lần so với tổng hợp TẤT CẢ các thí nghiệm trước đó cộng lại luôn á! Giám đốc dự án Wang Yifang cho biết việc đạt được độ chính xác thế này chỉ sau hai tháng cho thấy máy dò hoạt động đúng như kỳ vọng.
Vật lý đang bị "phá vỡ" à?
Phát hiện này làm dấy lên một câu hỏi cực lớn: liệu các mô hình vật lý hiện tại có đang thiếu sót điều gì đó về bản chất của neutrino không? Không thể đổ lỗi cho "nhiễu số liệu" nữa đâu nha, vì kết quả đã được xác thực bằng thiết bị tiên tiến nhất của nhân loại hiện nay rồi. Các nhà khoa học buộc phải đối mặt với khả năng rằng có thể đây là dấu hiệu đầu tiên của "vật lý mới" – điều từng chỉ tồn tại trong sách giáo khoa và lý thuyết thôi!
Hành trình từ "không khối lượng" đến "có khối lượng"
Ngày xưa, giới vật lý hạt từng nghĩ neutrino là hạt không khối lượng. Nhưng vào cuối thế kỷ 20, các thí nghiệm ở Nhật Bản và Mỹ đã chứng minh neutrino có thể "biến hình" giữa ba dạng: electron, muon và tau trong quá trình di chuyển. Sự "biến hình" này chỉ có thể xảy ra nếu neutrino có khối lượng! Tuy nhiên đến giờ vẫn chưa ai biết chính xác khối lượng đó là bao nhiêu và thứ tự nặng nhẹ giữa ba dạng neutrino như thế nào
Và đây chính là nhiệm vụ lớn nhất của JUNO! Nếu xác định được thứ tự khối lượng neutrino, các nhà khoa học có thể giải được bí ẩn siêu căng: vì sao vật chất vẫn tồn tại sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang) thay vì bị phản vật chất "xóa sổ" hoàn toàn?
Như Sam Zeller, phó giám đốc dự án DUNE của Mỹ từng nói: thứ tự khối lượng neutrino có thể là cánh cổng dẫn đến câu hỏi cuối cùng của nhân loại – tại sao chúng ta tồn tại? Sao to thế!
Kế hoạch 6 năm "săn" neutrino
Để trả lời câu hỏi này, JUNO phải quan sát những dao động cực kỳ tinh tế trong phản neutrino phát ra từ hai nhà máy điện hạt nhân gần đó. Mỗi lần bắt được một neutrino là thêm một mảnh ghép giúp thu hẹp các tham số biến đổi. Dự kiến sau sáu năm, JUNO sẽ có đủ dữ liệu để xác định thứ tự khối lượng với độ tin cậy "three sigma" – mức độ thuyết phục cao trong ngành vật lý đấy!
Cuộc đua neutrino toàn cầu đang nóng!
Nỗ lực của JUNO diễn ra trong bối cảnh cuộc đua quốc tế về khoa học neutrino đang cực kỳ nóng bỏng. Thí nghiệm DUNE ở Mỹ và Hyper Kamiokande ở Nhật Bản đều sắp thu thập dữ liệu để truy tìm câu trả lời tương tự. Nhưng thành công bước đầu của JUNO cho thấy cộng đồng vật lý toàn cầu đang tiến gần hơn bao giờ hết đến việc hiểu rõ một trong những hạt bí ẩn nhất từng được biết đến!
Không chỉ bắt neutrino, còn "dự đoán tương lai" nữa!
JUNO không chỉ phục vụ mục tiêu vật lý hạt đâu nha. Nó còn đủ nhạy để quan sát các hiện tượng khác trong vũ trụ và ngay trên Trái Đất luôn! Ví dụ:
• Siêu tân tinh phát nổ: Nếu một siêu tân tinh bất ngờ nổ trong vùng lân cận thiên hà, JUNO có thể là một trong những thiết bị đầu tiên bắt được tín hiệu neutrino, qua đó cảnh báo sớm cho các nhà thiên văn học
• Geoneutrino: JUNO có thể quan sát loại neutrino phát sinh từ quá trình phân rã phóng xạ trong lòng Trái Đất, giúp trả lời câu hỏi hành tinh của chúng ta tạo ra bao nhiêu nhiệt từ bên trong
Hành trình dài của JUNO mới chỉ bắt đầu!
Theo ông Cao Jun, giám đốc Viện Vật lý năng lượng cao Trung Quốc, JUNO sẽ tiếp tục hoạt động trong nhiều thập kỷ, không chỉ cung cấp thêm những phát hiện quan trọng mà còn đào tạo thế hệ nhà khoa học mới cho ngành vật lý hạt toàn cầu nữa!
Nhìn rộng hơn, mỗi phát hiện liên quan đến neutrino đều đưa con người tiến gần hơn đến việc giải mã nguồn gốc vật chất, năng lượng và cấu trúc của vũ trụ. Những hạt nhỏ bé gần như không tương tác này có thể chính là chìa khóa quan trọng để hiểu vì sao vũ trụ tồn tại như ngày nay.
Và quả cầu khổng lồ sâu dưới ngọn núi ở Trung Quốc đang âm thầm viết những chương đầu tiên cho hành trình epic đó đấy!
Nguồn: soha.vn