Large Hardon Collider sẽ được dùng để tái tạo vụ nổ Big Bang

Kể từ khi chính thức đưa vào hoạt động vào năm ngoái, Large Hardon Collider (LHC) - cỗ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới vẫn miệt mài thực hiện công việc phá hủy hàng tỉ proton nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu trong ngành vật lý hạt. Năm nay, LHC sẽ được đặt vào một thử thách mới: tái tạo vụ nổ Big Bang.

Máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới - Large Hardon Collider.

Các nhà khoa học thuộc viện nghiên cứu hạt nhân CERN tại Geneva, Thụy Sĩ đã cùng nhau tiến hành các thí nghiệm nhằm tái tạo các điều khiện xảy ra sau vụ nổ Big Bang càng chính xác càng tốt. Nếu thành công, họ sẽ xác định được một trạng thái của vật chất chưa từng tồn tại trên thiên hà của chúng ta trong suốt 13,7 tỉ năm qua.

Cụ thể, các nhà khoa học đã lên kế hoạch bắn các ion chì trong hệ thống đường ống hình tròn có chu vi đến 27km của LHC. Theo lý thuyết, khi được tăng tốc đến tốc độ tương đối và va chạm với các proton từ nhiều hướng khác, năng lượng bùng nổ sẽ tạo nên các hạt mới. (Theo như công thức E=mc2 của Einstein).

Một phiên bản khác của vụ nổ này đã được thực hiện trước đây nhưng với tỉ lệ nhỏ hơn rất nhiều. Vụ nổ đã được thực hiện trong máy gia tốc Relativistic Heavy Ion Collider tại phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven và các nhà khoa học đã có thể đo được nhiệt độ đến 4 ngàn tỉ độ Kelvin sau khi bắn phá các ion vàng.

Người phát ngôn của CERN, James Gillies cho biết: "Vật chất tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau: bạn có thể lấy một vật chất như nước và nếu làm lạnh nó, nó sẽ trở thành dạng rắn và nếu để nó lên bàn, nó sẽ trở lại dạng lỏng và nếu đun nóng, nước sẽ bay hơi.

Chúng tôi cũng thực hiện một điều tương tự nhưng vật chất còn tồn tại ở nhiều trạng thái khác. Và nếu bạn đưa một vật chất vào thí nghiệm, bạn có thể lấy các electron ra khỏi nguyên tử và bạn có một trạng thái vật chất khác được gọi là plasma."

Trạng thái plasma không phải là điều quá mới mẻ nhưng các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra những điều khác biệt để có thể hiểu được bản chất tự nhiên của thế giới lượng tử.

Cho đến hiện tại, các nhà khoa học vẫn tập trung nghiên cứu sự va chạm giữa các proton. Theo đó, sự va chạm sản sinh năng lượng và dẫn đến sự hình thành của hạt Higgs cũng như các hạt khác. Tuy nhiên, với thí nghiệm trên, các nhà khoa học hy vọng sẽ tạo nên một vụ nổ Big Bang thu nhỏ để có thể nhìn về quá khứ, thuở sơ khai của vũ trụ.

Nguồn: ExtremeTech