Giới khoa học tin tưởng rằng hạt Higgs chính là yếu tố hình thành yêu cầu vũ trụ sau vụ nổ Big Bang từ thời điểm cách đây 13,7 tỉ năm. Ngày 4-7, một tổ nhà kỹ thuật tuyên tía sự tồn tại của hạt Higgs có tác dụng chấn động giới khoa học. Sự thật như thế nào và thực chất của phân tử Higgs là gì ?


*

Trong thứ lý hạt, hạt cơ bạn dạng và các lực sinh ra quả đât xung quanh chúng ta. Để giải thích hành vi của những hạt này và biện pháp chúng liên tưởng với nhau, những nhà đồ dùng lý áp dụng “Mô hình chuẩn” - một kim chỉ nan vật lý hiện đang được gật đầu rộng rãi cùng được tin là có thể giải mê say được nhiều phần thế giới bao bọc chúng ta.

Bạn đang xem: Hạt của chúa là gì

“Mô hình chuẩn” cùng boson Higgs

Ban đầu, khi các mô hình này được cải tiến và phát triển và demo nghiệm, ngoài ra toán học nằm trong nền tảng của định hướng này cấm các hạt cơ bạn dạng có bất kỳ khối lượng nào, nghĩa là những mô hình thuở đầu của triết lý này là ko đầy đủ. Vào năm 1964, ba nhóm những nhà đồ gia dụng lý gần như là đồng thời chào làng các bài xích báo mô tả làm gắng nào những hạt này lại hoàn toàn có thể có khối lượng bằng cách sử dụng một cơ chế mang tên là phá vỡ đối xứng từ bỏ phát.

Một ví dụ đơn giản về phương pháp này là trường hợp con lừa Buridan (J. Buridan là 1 trong những triết gia Pháp, chũm kỷ XIV): nhị bó cỏ non giống như nhau được đặt trọn vẹn đối xứng ở phía 2 bên mõm của một nhỏ lừa đói. Dẫu rằng ta rất có thể chọn được hai bó cỏ lý tưởng hoàn toàn giống nhau đi nữa thì chú lừa sớm muộn cũng sẽ chén 1 trong các hai bó cỏ đó, nghĩa là con lừa đang tự phạt phá vỡ lẽ đối xứng. Điều thú vui là phá tan vỡ đối xứng kiểu đó lại rất thường xẩy ra trong trường đoản cú nhiên, trong cuộc sống thường ngày và cả trong... Nghệ thuật và thẩm mỹ nữa. Sự phá vỡ đối xứng từ bỏ phát cho phép các hạt gồm được trọng lượng mà ko vi phạm những phần không giống của lý thuyết hạt đã được tin là hợp lý và phải chăng và bao gồm xác. Ý tưởng này được biết đến như là chế độ Higgs. Sau đó, các thí nghiệm đã xác nhận rằng một nguyên lý như vậy là tồn tại tuy thế họ cần thiết biết đúng đắn nó xảy ra như vậy nào.

Lý thuyết hàng đầu và dễ dàng và đơn giản nhất cho rằng hiệu ứng này ra mắt trong tự nhiên nếu như lâu dài một “trường” (được nghe biết như là ngôi trường Higgs) ngập cả không gian. Nếu như nó có thể tương tác với các hạt cơ bạn dạng theo một bí quyết đặc biệt, sẽ làm cho phát sinh hình thức Higgs trong tự nhiên và thoải mái và vì chưng đó sẽ khởi tạo ra xung quanh chúng ta hiện tượng mà chúng ta gọi là “khối lượng”. Vào suốt trong những năm 1960 cùng 1970, “Mô hình chuẩn” của thứ lý vẫn được trở nên tân tiến trên các đại lý này với để đảm bảo an toàn những điều đó là đúng, nó tiên đoán rằng cần được có một boson còn không được tìm hiểu - một trong những hạt cơ phiên bản - như là bộ phận tương ứng của trường này. Đó chính là boson Higgs.

Nếu boson Higgs được xác nhận tồn tại, như “Mô hình chuẩn” đề xuất, thì những nhà khoa học rất có thể hài lòng rằng “Mô hình chuẩn” về cơ bản là thiết yếu xác. Như vậy, những hạt cơ bản nặng gồm được trọng lượng chính là nhờ tương tác liên tục với trường Higgs (tuy nhiên, cũng đều có các phân tử cơ phiên bản không có khối lượng, như photon chẳng hạn) và cũng chính vì thế bắt đầu tồn tại thiết bị chất thường thì trong thế giới chúng ta. Vị vậy, boson Higgs đã trở thành mục tiêu kiếm tìm kiếm từ lâu của vật dụng lý hạt. Và giữa những mục tiêu thiết kế chính của dòng sản phẩm va chạm Hadron to (LHC) trên CERN nghỉ ngơi Geneva, Thụy Sĩ, giữa những máy gia tốc phức hợp nhất và lớn số 1 từng được xây dựng, chính là để kiểm chứng sự mãi sau của boson Higgs và đo lường và tính toán các tính năng của nó.

Vì sao call là “hạt của chúa”?


Trong sách báo thông dụng khoa học, boson Higgs còn được gọi là “hạt của chúa”. Duyên vì có cái brand name này là vào đầu những năm 1990, nhà thiết bị lý đoạt giải Nobel thao tác ở Fermilab thương hiệu là Leon Lederman đang viết một quyển sách thịnh hành khoa học về cuộc săn search boson Higgs. Chỉnh sửa viên công ty xuất bản ấy đã đưa ra cái thương hiệu “hạt của chúa” có tác dụng nhan đề của cuốn sách trên để câu khách, chứ thực ra nhiều khoa học không mấy thích cái brand name đó.

Theo mô hình chuẩn, phân tử Higgs là 1 trong boson, một các loại hạt mà chất nhận được các hạt hệt nhau nhau sống thọ ở cùng một vị trí trong và một trạng thái lượng tử. Rộng nữa, mô hình tiên đoán rằng phân tử này không tồn tại spin nội tại, không có điện cùng không màu. Nó cũng tương đối không bền, phân rã gần như ngay lập tức sau thời điểm sinh ra. Tuy “Mô hình chuẩn” ko tiên đoán được thiết yếu xác khối lượng của boson Higgs nhưng đo lường và thống kê học ngặt nghèo của “Mô hình chuẩn” yêu cầu rằng bất kỳ cơ chế có khả năng tạo ra trọng lượng của phân tử cơ bản trở yêu cầu phải quan liền kề được ở năng lượng trên 1,4 TeV, do đó, LHC (thiết kế đến va chạm của nhị chùm tia proton7 TeV cơ mà hiện mới đang hoạt động ở 4 TeV) được xây dừng để vấn đáp các câu hỏi có hay không sự trường thọ của boson Higgs.

Xem thêm: Thời Sự Mới Nhất Trong Ngày, Toàn Cảnh Thời Sự Nóng Nhất 24H Trưa 23/3

Nếu không tồn tại hạt Higgs...

Hơn 50 năm trước, Peter Higgs và 5 nhà đồ gia dụng lý định hướng khác khuyến cáo rằng có một trường không thấy được được ngập cả khắp ngoài trái đất có trọng trách cung cấp khối lượng cho các hạt, chất nhận được các hạt này rất có thể kết hợp với nhau để tạo nên các ngôi sao 5 cánh và các hành tinh trong số ấy có hệ mặt trời bọn chúng ta.

Trường Higgs sẽ được diễn tả như là 1 trong loại “nước mật đường” ngập cả trong vũ trụ. Theo lý thuyết đưa ra năm 1964 của GS Higgs, trường này địa chỉ với các hạt làm cho nguyên tử, làm cho chúng trở nên nặng (có khối lượng) nhằm chúng không hề bay nhảy trong không gian với vận tốc ánh sáng.

Tuy nhiên, nửa nắm kỷ sau khi lý thuyết được 6 nhà vật dụng lý có tác dụng việc tự do nhau tạo thành chỉ biện pháp nhau trong khoảng vài tháng, không có ai có thể chứng minh được ngôi trường Higgs thực sự tồn tại. GS Higgs vẫn tiên đoán rằng trường này còn có lượng tử là một trong những hạt boson nặng nề mà sau này được gọi là phân tử Higgs.

Theo kim chỉ nan “Mô hình chuẩn”, khi đó trái đất sẽ hoàn toàn khác. Nếu không có một cái gì đấy cung cấp cân nặng cho những viên gạch ốp cơ bản của vật hóa học thì toàn bộ mọi thứ vẫn hành xử như ánh sáng, trôi nổi thoải mái và ko kết hợp với các phân tử khác. Vật hóa học bình thường, như ta biết, sẽ không tồn tại.

Theo Phạm Nguyễn / người Lao Động