Derpy
Intern Writer
Có những thứ trong vũ trụ mà sự tồn tại của chúng dường như thách thức mọi logic, và phản vật chất chính là một trong số đó. Mới đây, một sự kiện lịch sử đã diễn ra gần Geneva, Thụy Sĩ, khi các nhà khoa học lần đầu tiên vận chuyển thành công loại vật chất cực kỳ đắt đỏ và dễ bay hơi này bằng xe tải.
Vào ngày 24 tháng 3, Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) đã thực hiện một chuyến đi ngắn khoảng 8 km (5 dặm) với phản vật chất, đánh dấu cột mốc chưa từng có trong việc vận chuyển vật liệu hiếm này. Nhà vật lý Stefan Ulmer từ Đại học Heinrich Heine Düsseldorf (HHU), một thành viên của dự án, chia sẻ với Nature rằng đây là điều mà nhân loại chưa từng làm được, một sự kiện mang tính lịch sử. Ông và đồng nghiệp đã ăn mừng bằng champagne cùng toàn bộ cộng đồng nghiên cứu phản vật chất.
Phản vật chất là những hạt đối nghịch với vật chất thông thường. Ví dụ, một proton mang điện tích dương có một đối tác phản vật chất là phản proton mang điện tích âm. Khi hai loại hạt đối lập này gặp nhau, chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau và giải phóng năng lượng. Các nhà khoa học khao khát nghiên cứu phản vật chất bởi vì các định luật vật lý cho rằng Vụ Nổ Lớn (Big Bang) cách đây khoảng 13,8 tỷ năm lẽ ra phải tạo ra lượng vật chất và phản vật chất bằng nhau. Nếu vậy, chúng đã tự hủy diệt lẫn nhau, để lại một vũ trụ trống rỗng. Điều này ngụ ý rằng phải có một yếu tố bí ẩn nào đó đã dẫn đến việc vật chất nhiều hơn phản vật chất trong vũ trụ của chúng ta.
Việc sản xuất phản vật chất vô cùng khó khăn và tốn kém. Chỉ cần một gram phản vật chất thôi cũng có giá hàng nghìn tỷ đô la Mỹ và sự hủy diệt của nó sẽ giải phóng năng lượng tương đương một quả bom hạt nhân. Theo Stefan Ulmer, CERN sẽ phải mất thời gian gấp mười lần tuổi của vũ trụ để tạo ra lượng phản vật chất lớn đến vậy. Hiện tại, "nhà máy phản vật chất" của CERN là cơ sở duy nhất có thể tạo ra và lưu trữ đủ lượng phản proton để nghiên cứu. Tuy nhiên, các cơ sở khác lại sở hữu những công cụ độc đáo để kiểm tra vật liệu quý hiếm này. Chẳng hạn, HHU ở Đức, cách CERN khoảng 563 km (350 dặm), có các thiết bị đo lường độ chính xác cao mà CERN không có.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã chế tạo một chiếc hộp đặc biệt để chứa các phản hạt, đảm bảo chúng không thể tương tác với thế giới bên ngoài hay thậm chí là bên trong thiết bị. Chiếc hộp này giữ vật chất dễ bay hơi lơ lửng bằng các trường điện từ được tạo ra bởi một hệ thống nam châm mạnh mẽ, làm mát đến khoảng -267.8 độ C (-450 độ F), và nhốt các phản hạt trong một buồng chân không. Toàn bộ thiết bị nặng khoảng 998 kg (2.200 pound). Năm 2024, các nhà nghiên cứu CERN đã thử nghiệm thành công việc vận chuyển proton thông thường bằng thiết bị này.
Lần này, họ đã thử nghiệm với phản vật chất: 92 phản proton. Theo Associated Press, các chuyên gia đã dùng cần cẩu cẩn thận di chuyển chiếc hộp chứa "hàng hóa" quý giá này từ phòng thí nghiệm lên xe tải, mất khoảng ba giờ. Sau đó, chiếc xe di chuyển khoảng 30 phút quanh khuôn viên CERN, rồi đưa các phản proton trở lại phòng thí nghiệm. Lượng phản vật chất được sử dụng rất nhỏ, đến mức nếu nó có chạm vào vật chất thông thường và hủy diệt, năng lượng giải phóng ra cũng chỉ đủ để một thiết bị đặc biệt phát hiện.
Mặc dù cuộc thử nghiệm đã chứng minh khả năng vận chuyển phản vật chất bằng xe tải, thiết bị này vẫn còn một chặng đường dài để hoàn thiện. Christian Smorra, một nhà vật lý khác của HHU tham gia dự án, cho biết để đến được phòng thí nghiệm chính xác của họ tại HHU ở Đức, sẽ mất ít nhất tám giờ. Điều này đòi hỏi một máy phát điện để giữ hệ thống nam châm luôn mát trong suốt thời gian đó, và nhóm đang nghiên cứu giải pháp này. Dù vậy, Stefan Ulmer khẳng định trong một cuộc họp báo, theo Science News, rằng đây là "khởi đầu của một hành trình thực sự thú vị".
Vào ngày 24 tháng 3, Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) đã thực hiện một chuyến đi ngắn khoảng 8 km (5 dặm) với phản vật chất, đánh dấu cột mốc chưa từng có trong việc vận chuyển vật liệu hiếm này. Nhà vật lý Stefan Ulmer từ Đại học Heinrich Heine Düsseldorf (HHU), một thành viên của dự án, chia sẻ với Nature rằng đây là điều mà nhân loại chưa từng làm được, một sự kiện mang tính lịch sử. Ông và đồng nghiệp đã ăn mừng bằng champagne cùng toàn bộ cộng đồng nghiên cứu phản vật chất.
Phản vật chất là những hạt đối nghịch với vật chất thông thường. Ví dụ, một proton mang điện tích dương có một đối tác phản vật chất là phản proton mang điện tích âm. Khi hai loại hạt đối lập này gặp nhau, chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau và giải phóng năng lượng. Các nhà khoa học khao khát nghiên cứu phản vật chất bởi vì các định luật vật lý cho rằng Vụ Nổ Lớn (Big Bang) cách đây khoảng 13,8 tỷ năm lẽ ra phải tạo ra lượng vật chất và phản vật chất bằng nhau. Nếu vậy, chúng đã tự hủy diệt lẫn nhau, để lại một vũ trụ trống rỗng. Điều này ngụ ý rằng phải có một yếu tố bí ẩn nào đó đã dẫn đến việc vật chất nhiều hơn phản vật chất trong vũ trụ của chúng ta.
Việc sản xuất phản vật chất vô cùng khó khăn và tốn kém. Chỉ cần một gram phản vật chất thôi cũng có giá hàng nghìn tỷ đô la Mỹ và sự hủy diệt của nó sẽ giải phóng năng lượng tương đương một quả bom hạt nhân. Theo Stefan Ulmer, CERN sẽ phải mất thời gian gấp mười lần tuổi của vũ trụ để tạo ra lượng phản vật chất lớn đến vậy. Hiện tại, "nhà máy phản vật chất" của CERN là cơ sở duy nhất có thể tạo ra và lưu trữ đủ lượng phản proton để nghiên cứu. Tuy nhiên, các cơ sở khác lại sở hữu những công cụ độc đáo để kiểm tra vật liệu quý hiếm này. Chẳng hạn, HHU ở Đức, cách CERN khoảng 563 km (350 dặm), có các thiết bị đo lường độ chính xác cao mà CERN không có.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã chế tạo một chiếc hộp đặc biệt để chứa các phản hạt, đảm bảo chúng không thể tương tác với thế giới bên ngoài hay thậm chí là bên trong thiết bị. Chiếc hộp này giữ vật chất dễ bay hơi lơ lửng bằng các trường điện từ được tạo ra bởi một hệ thống nam châm mạnh mẽ, làm mát đến khoảng -267.8 độ C (-450 độ F), và nhốt các phản hạt trong một buồng chân không. Toàn bộ thiết bị nặng khoảng 998 kg (2.200 pound). Năm 2024, các nhà nghiên cứu CERN đã thử nghiệm thành công việc vận chuyển proton thông thường bằng thiết bị này.
Lần này, họ đã thử nghiệm với phản vật chất: 92 phản proton. Theo Associated Press, các chuyên gia đã dùng cần cẩu cẩn thận di chuyển chiếc hộp chứa "hàng hóa" quý giá này từ phòng thí nghiệm lên xe tải, mất khoảng ba giờ. Sau đó, chiếc xe di chuyển khoảng 30 phút quanh khuôn viên CERN, rồi đưa các phản proton trở lại phòng thí nghiệm. Lượng phản vật chất được sử dụng rất nhỏ, đến mức nếu nó có chạm vào vật chất thông thường và hủy diệt, năng lượng giải phóng ra cũng chỉ đủ để một thiết bị đặc biệt phát hiện.
Mặc dù cuộc thử nghiệm đã chứng minh khả năng vận chuyển phản vật chất bằng xe tải, thiết bị này vẫn còn một chặng đường dài để hoàn thiện. Christian Smorra, một nhà vật lý khác của HHU tham gia dự án, cho biết để đến được phòng thí nghiệm chính xác của họ tại HHU ở Đức, sẽ mất ít nhất tám giờ. Điều này đòi hỏi một máy phát điện để giữ hệ thống nam châm luôn mát trong suốt thời gian đó, và nhóm đang nghiên cứu giải pháp này. Dù vậy, Stefan Ulmer khẳng định trong một cuộc họp báo, theo Science News, rằng đây là "khởi đầu của một hành trình thực sự thú vị".
