Có lẽ chúng ta đã quen thuộc với cách biểu diễn không thời gian của Einstein, trong đó không gian và thời gian hòa quyện thành một thể liên tục bốn chiều. Nhưng theo các lí thuyết hấp dẫn lượng tử nhất định, có thể có một số chiều không gian bổ sung, cuộn lại ở cấp độ nhỏ hơn một hạt proton nhiều lần. Trong trường hợp này, các tính toán lí thuyết đề xuất rằng Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) có thể tạo ra những vật thể phù du gọi là lỗ đen lượng tử (QBH – quantum black hole) khi nó cho các hạt proton lao vào nhau ở các mức năng lượng cao. Các hiệu ứng cơ lượng tử giữ một vai trò quan trọng ở những đối tượng vật chất này, khiến chúng phân hủy tức thời mà không có hệ quả vĩ mô nào. Việc quan sát thấy các QBH sẽ buộc người ta phải xét lại cách hiểu hiện nay của không thời gian.
Theo kết quả mới công bố trên tạp chí Physical Review Letters, nhóm hợp tác tại máy dò hạt ATLAS ở LHC – một trong hai máy dò hạt chính tham gia trong khám phá ra boson Higgs – đã tiến hành một tìm kiếm QBH mở rộng bằng cách phân tích cơ sở dữ liệu đầy đủ của các va chạm proton-proton 8 TeV xảy ra tại LHC trong năm 2012. Nếu các QBH đã được tạo ra, chúng sẽ phân hủy thành các hạt sơ cấp đa dạng mà các máy dò ATLAS có thể nhìn thấy.
Nhóm hợp tác ATLAS không tìm thấy dấu hiệu nào của QBH, nhưng phân tích đã đặt ra giới hạn dưới cho khối lượng của các QBH, nếu có, là 5 TeV. Kết quả này có thể giúp chỉ dẫn các tìm kiếm mới trong tương lai. Khi LHC chạy ở mức năng lượng cao hơn, những ngưỡng khối lượng lớn hơn có thể sẽ được khảo sát.
Tham khảo: Phys. Rev. Lett. 112, 091804 (2014)
Theo APS Physics
