Bạn có thể chuyển sang phiên bản mobile rút gọn của Tri thức trực tuyến nếu mạng chậm. Đóng

Nobel Vật lý 2013 tôn vinh hai người dự đoán 'hạt của Chúa'

Một người Anh và một người Bỉ đoạt giải Nobel Vật lý 2013 do họ đã đề ra giả thuyết về sự tồn tại của hạt Higgs, loại hạt mang đến khối lượng cho vật chất trong vũ trụ, từ gần nửa thế kỷ trước.

Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển hôm nay thông báo Peter Higgs, giáo sư vật lý người Anh, và Francois Englert, giáo sư vật lý người Bỉ, cùng đoạt giải Nobel Vật lý 2013.

"Giả thuyết của Higgs và Englert là phần trung tâm của Mô hình chuẩn trong vật lý hạt. Mô hình này mô tả cách thức mà vũ trụ hình thành. Theo Mô hình chuẩn, mọi vật - từ những bông hoa, con người cho tới ngôi sao và hành tinh - đều chỉ hình thành từ các hạt vật chất", Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển tuyên bố.

Giáo sư Peter Higgs (phải) và Francois Englert nói chuyện với nhau trước một cuộc họp báo tại trụ sở của Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu ở Thụy Sĩ vào ngày 4/7/2012. Ảnh: Reuters.

Hạt Higgs là mảnh ghép cuối cùng của Mô hình chuẩn, thứ có thể giúp con người giải thích mọi vật trong vũ trụ. Một số người gọi nó là "hạt của Chúa" bởi vai trò của nó đối với việc biến Vụ nổ lớn (sự kiện khai sinh vũ trụ) thành một vũ trụ trật tự như ngày nay.

Englert, nhà vật lý lý thuyết 80 tuổi, đang làm việc tại Viện Nghiên cứu lượng tử thuộc Đại học Chapman ở Mỹ. Ông cùng một đồng nghiệp, Robert Brout, là hai người đầu tiên công bố giả thuyết về sự tồn tại của hạt Higgs vào tháng 8/1964. Tuy nhiên, Brout đã qua đời vào năm 2011.

Higgs, giáo sư vật lý 84 tuổi của Đại học Edinburgh tại Anh, công bố giả thuyết vào tháng 9/1964, nhưng ông là người đầu tiên đưa ra những mô tả cụ thể về những tính chất của hạt Higgs.

Sau đó Carl Hagen, Gerald Guralnik - hai nhà nghiên cứu người Mỹ - và Tom Kibble - một nhà khoa học Anh - cũng công bố giả thuyết về hạt Higgs.

Những công trình của 6 nhà khoa học cho thấy các hạt cơ bản bên trong nguyên tử có khối lượng nhờ tương tác với một trường vô hình bao trùm khắp vũ trụ. Mức độ tương tác giữa chúng với trường vô hình càng lớn thì khối lượng của chúng càng tăng. Hạt Higgs chính là thứ tạo ra trường vô hình ấy.

"Khối lượng hạt Higgs liên quan tới mức độ ổn định của vũ trụ. Nếu khối lượng của hạt Higgs chỉ tăng hoặc giảm một chút, vũ trụ sẽ diệt vong", Christopher Hill, một nhà vật lý lý thuyết của Fermilab tại Mỹ, giải thích.

Gần nửa thế kỷ sau khi 6 nhà khoa học công bố giả thuyết, các nhà vật lý của Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN) đã phát hiện dấu vết của nó trong Máy gia tốc hạt lớn gần thành phố Geneva, Thụy Sĩ vào năm 2012. Giới khoa học và giới truyền thông đều ca ngợi thành tựu này, coi nó là một trong những phát hiện quan trọng nhất trong vật lý.

Giáo sư Peter Higgs không phải là người đầu tiên công bố giả thuyết về sự tồn tại của hạt Higgs, nhưng ông là người duy nhất đưa ra thông tin cụ thể để mô tả hạt Higgs. Vì thế mà giới khoa học gọi nó theo tên của ông. Ảnh: Physorg.

“Hạt của Chúa” chỉ tồn tại trong một phần triệu tỷ tỷ giây. Vì thế phát hiện nó là một trong những việc khó nhất trên đời. Để tìm ra dấu vết của hạt Higgs, các nhà vật lý của CERN đã phóng các luồng hạt proton (một loại hạt nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử hay hạt hạ nguyên tử) trong Máy gia tốc hạt lớn theo hai chiều ngược nhau để chúng va chạm với nhau với tốc độ cực lớn. Sau đó họ phân tích dữ liệu của 500 nghìn tỷ vụ va chạm.

Dù giới truyền thông dự đoán ít nhất một trong số 6 người từng công bố giả thuyết về hạt Higgs sẽ nhận Nobel Vật lý 2012, song thực tế không diễn ra như họ mong đợi. Người ta đưa ra nhiều lý do để giải thích cho việc này. Chẳng hạn, một số người cho rằng lựa chọn người sẽ nhận giải Nobel Vật lý sẽ là vấn đề gây đau đầu, bởi theo quy định chỉ tối đa ba người nhận giải, trong khi 6 người công bố giả thuyết về hạt Higgs.

Trên thực tế, tranh cãi về người xứng đáng nhận giải Nobel giữa những người nghiên cứu hạt Higgs đã bùng nổ từ lâu. Trong một hội nghị khoa học tại Paris vào năm 2010, giới vật lý Mỹ lên tiếng phản đối sau khi những người tổ chức hội nghị tuyên bố chỉ Higgs, Englert và Brout xứng đáng thuộc nhóm những người khai sinh giả thuyết về hạt Higgs. Guralnik và Hagen tin rằng một số nhà vật lý châu Âu đang tìm cách gạt họ ra khỏi lịch sử. Điều bất lợi đối với Guralnik và Hagen là họ công bố giả thuyết muộn nhất.

Giáo sư Higgs đưa ra một ví dụ đơn giản để minh họa tầm quan trọng của hạt Higgs. Theo ông, nếu vũ trụ là một ngôi nhà thì hạt Higgs là những viên gạch tạo nên ngôi nhà đó. Nhà vật lý 84 tuổi từng thừa nhận rằng ông cảm thấy vui mừng vì cuối cùng các nhà vật lý đã chứng minh được sự tồn tại của loại hạt mang tên ông, song ông cũng chưa biết giới khoa học sẽ làm gì với nó.

"Nó chỉ tồn tại trong một phần triệu tỷ tỷ giây nên tôi không biết liệu chúng ta có thể tìm ra ứng dụng gì từ nó hay không", Telegraph dẫn lời ông.

Thái Dương

Bạn có thể quan tâm