CERN cho biết Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) sẽ nỗ lực những va chạm hạt đầu tiên ở mức năng lượng 7 TeV vào ngày thứ ba tuần sau, 30/3.
Việc cho lao những proton vào nhau ở mức năng lượng này sẽ lập thêm một kỉ lục mới đối với năng lượng cao nhất từng đạt tới trong một máy gia tốc hạt. Quan trọng hơn, nó sẽ đánh dấu sự khởi đầu của chương trình vật lí LHC, chương tình sẽ kiểm tra và xem xét thận trọng Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt cơ bản.
Tin tức từ hôm thứ sáu tuần trước cho biết hai chùm tia 3,5 TeV đã được cho quay tròn thành công xung quanh chu vi 27 km của LHC.
Bất chấp sự hào hứng đang tiến gần đến một cột mốc quan trọng như vậy, CERN vẫn thận trọng nhấn mạnh vào những cái không lường trước đang chờ ở phía trước. “LHC không phải là một cỗ máy kiểu chìa khóa trao tay”, tổng giám đốc CERN, Rolf-Dieter Heuer, nói. “Cỗ máy đang hoạt động tốt, nhưng chúng tôi vẫn rất thận trọng trong pha đưa cỗ máy vào hoạt động và chúng tôi phải biết rõ nỗ lực cho va chạm đầu tiên thật chính xác. Phải mất hàng giờ hoặc thậm chí nhiều ngày để cho xảy ra các va chạm”.
Một khi những va chạm 7 TeV đã được thiết lập, kế hoạch của CERN là cho chạy liên tục trong một thời gian 18-24 tháng, với một đợt nghỉ dưỡng kĩ thuật ngắn hạn vào cuối năm 2010. Các thí nghiệm sẽ chạy suốt thời gian này, với các nhà nghiên cứu trông đợi tích góp thêm một “nghịch đảo femtobarn” dữ liệu – chừng 10 nghìn tỉ va chạm proton-proton.
Ảnh: CERN
Mục tiêu rộng của nghiên cứu này là đặc trưng hóa các hạt hạ nguyên tử xuất hiện từ những va chạm năng lượng cao này, có lẽ với mục tiêu tối hậu là xác nhận sự tồn tại (hoặc không tồn tại) của boson Higgs. Hạt hạ nguyên tử hay lảng tránh này là mảnh còn thiếu cuối cùng của Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt cơ bản, và việc khám phá ra nó sẽ xác nhận lời giải thích có sức thuyết phục nhất mà các nhà vật lí đã tìm kiếm, giải thích xem các hạt sơ cấp đã thu được khối lượng như thế nào.
Mặc dù Mô hình Chuẩn không tiên đoán khối lượng của boson Higgs, nhưng những phép đo chính xác những hạt thuộc Mô hình Chuẩn đã biết cho biết khối lượng của nó không có khả năng lớn hơn 186 GeV. Trong khi đó, những tìm kiếm trực tiếp tại Máy Va chạm Electron-Positron Lớn của CERN – tiền thân của LHC – đã bác bỏ khả năng một boson Higgs nhẹ hơn 114 GeV.
Chạy ở mức 7 TeV, LHC sẽ có cơ hội tốt nhất từ trước đến nay nhằm khoanh vùng khối lượng của hạt Higgs, nó mạnh hơn 3,5 lần so với máy va chạm Tevatron tại Fermilab ở Mĩ, cỗ máy cho đến tháng 12 năm rồi vẫn là cỗ máy va chạm mạnh nhất thế giới. Tuy nhiên, cái có thể phát hiện ra sẽ phụ thuộc nhiều vào việc những hạt mới ấy nặng bao nhiêu và chúng được lần ra dễ như thế nào trong số những quá trình “nền” xảy ra trong các va chạm proton-proton.
Sau lần chạy hiện tại này, kế hoạch của CERN là cho LHC nghỉ ngơi vào năm 2012 chừng một năm hoặc lâu hơn để chuẩn bị cho nó tiến thẳng đến những va chạm năng lượng cực đại 14 TeV vào năm 2013.
Theo physicsworld.com
