Giải thưởng Nobel Vật lí 2015 vừa được công bố thuộc về
 |
 |
|
Takaaki Kajita Nhóm hợp tác Super-Kamiokande |
Arthur B. McDonald Nhóm hợp tác Đài thiên văn Neutrino Sudbury |
“cho việc khám phá các dao động neutrino, từ đó chứng minh rằng neutrino có khối lượng”
Giải thưởng Nobel Vật lí 2015 công nhận Takaaki Kajita người Nhật Bản, và Arthur B. McDonald người Canada, cho những đóng góp chủ chốt của họ cho các thí nghiệm chứng minh rằng các neutrino thay đổi các đặc trưng nhận dạng. Sự biến đổi này đòi hỏi các neutrino có khối lượng. Khám phá của họ đã làm thay đổi nhận thức của chúng ta về những nguyên lí vận hành sâu xa nhất của vật chất và có thể đặt cơ sở thiết yếu cho quan niệm của chúng ta về vũ trụ.
Lúc chuyển giao thiên niên kỉ mới, Takaaki Kajita cho công bố khám phá của ông rằng các neutrino đến từ khí quyển biến đổi qua lại giữa hai đặc trưng nhận dạng trên đường truyền của chúng đến máy dò hạt Super-Kamiokande ở Nhật Bản.
Trong khi đó, nhóm nghiên cứu ở Canada do Arthur B. McDonald đứng đầu có thể chứng minh rằng các neutrino đến từ mặt trời không biến mất trên đường truyền của chúng đến Trái đất. Thay vậy, chúng bị tóm bắt với một đặc trưng nhận dạng khác khi truyền tới Đài thiên văn Neutrino Sudbury.
Bài toán neutrino đã khiến các nhà vật lí đau đầu trong nhiều thập kỉ. So với các tính toán lí thuyết của số lượng neutrino, thì có tới hai phần ba số lượng neutrino bị thất lạc trong các phép đo tiến hành trên Trái đất. Nay, hai thí nghiệm chứng minh được rằng các neutrino đã biến đổi các đặc trưng nhận dạng.
Khám phá ấy đưa đến kết luận có sức lan tỏa rằng các neutrino, từng được xem là không có khối lượng trong quãng thời gian dài, phải có một khối lượng nào đó, dù là nhỏ thôi.
Đối với ngành vật lí hạt cơ bản thì đây là một khám phá mang tính lịch sử. Mô hình Chuẩn của nguyên lí vận hành sâu xa nhất của thế giới vật chất đã hết sức thành công, trụ vững qua mọi thử thách thực nghiệm trong hơn hai mươi năm trời. Tuy nhiên, vì nó đòi hỏi các neutrino không khối lượng, cho nên các quan sát mới đã làm sáng tỏ được rằng Mô hình Chuẩn không thể là lí thuyết hoàn chỉnh của những thành phần cấu trúc căn bản nhất của vũ trụ.
Khám phá giành Giải thưởng Nobel Vật lí năm nay đã mang lại những kiến thức sâu sắc thiết yếu để soi rọi thế giới tàng ẩn của các neutrino. Sau photon, tức hạt ánh sáng, neutrino chiếm số lượng đông đảo nhất trong toàn cõi vũ trụ. Trái đất bị chúng oanh tạc liên tục.
Nhiều neutrino được tạo ra trong các phản ứng giữa bức xạ vũ trụ và khí quyển của Trái đất. Những neutrino khác thì được tạo ra trong các phản ứng hạt nhân bên trong Mặt trời. Hàng nghìn tỉ neutrino đang xuyên qua cơ thể chúng ta mỗi giây. Khó có cái gì chặn được đường đi của chúng; neutrino là những hạt sơ cấp khó tóm bắt nhất trong vũ trụ.
Ngày nay, các thí nghiệm trên thế giới vẫn đang liên tục hoạt động ngày đêm bên dưới lòng đất để bắt giữ các neutrino và khảo sát các tính chất của chúng. Những khám phá mới về những bí ẩn sâu sắc nhất của chúng được người ta trông đợi sẽ làm thay đổi nhận thức của chúng ta hiện nay về lịch sử, cấu trúc và số phận tương lai của vũ trụ.
Theo NobelPrize.org
