“Hạt của Chúa”- Higgs, tại sao quan trọng?

Higgs là gì?

Higgs là một loại hạt cơ bản trong “Mô hình chuẩn” của vật lý lượng tử. Đây là tập hợp những nguyên tắc thể hiện sự hiểu biết của chúng ta về các vật chất cơ bản của vũ trụ.

TS. Andreas Krassnigg, nhà vật lý tại Trường đại học Graz ở Áo, giải thích: “Mô hình chuẩn này mô tả một tập hợp các hạt để xây dựng vũ trụ như chúng ta biết. Ngoài ra, nó giúp chúng ta hiểu những gì sẽ xảy ra trong vũ trụ bằng cách tạo ra một bức tranh chính xác về các khối nhỏ nhất của vật chất và tương tác giữa chúng với nhau”.

Tuy nhiên, cho đến nay có một vấn đề rõ ràng là thiếu bằng chứng về sự tồn tại của Higgs - đây là một phần quan trọng của “Mô hình chuẩn” mà các nhà khoa học đã đơn giản giả định là nó tồn tại. Nếu hạt mới phát hiện này đúng là Higgs, nó sẽ giúp giải thích tại sao các hạt có khối lượng và xác nhận “Mô hình chuẩn” là sự giải thích đúng đắn về cách vũ trụ kết hợp với nhau.

Tại sao quan trọng?

Về cơ bản, hạt Higgs quan trọng bởi vì nó chứng minh rằng sự hiểu biết của chúng ta về các hoạt động cơ bản của vũ trụ là chính xác. Nếu hạt Higgs không tồn tại, “Mô hình chuẩn” xem như không chính xác. Tầm quan trọng của Higgs đã dẫn đến biệt danh “hạt của Chúa”. Nhà vật lý kiêm doanh nhân Nico Schoonderwoerd tại PeerReach nhận xét đây là “cột mốc quan trọng đối với Mô hình chuẩn”, vì nó công nhận giá trị của tất cả các công việc đã làm cũng như của toàn bộ số tiền đã đổ vào cuộc tìm kiếm.

Krassnigg giải thích thêm: “Cứ hình dung “Mô hình chuẩn” giống như một chiếc xe hơi. Higgs giống như các bánh xe của chiếc xe đó. Phải quyết định trong thực tế rằng có hay không có chiếc xe hơi đó (tức quan điểm của chúng ta về vật lý lượng tử) như chúng ta mong đợi, tức là, thực sự có hay không các bánh xe đó”. Theo Krassnigg: “Đây là một vấn đề có tầm quan trọng thiết yếu vì nó xác định chiếc xe có thể làm gì và làm như thế nào. Không có bánh xe thì có thể không phải là chuyện xấu - vẫn có những cách khác để di chuyển lòng vòng một chiếc xe - nhưng nay thì hóa ra các bánh xe dường như đã có rồi và đó là con đường chiếc xe di chuyển”.

Chúng ta đi đến đâu?

Hạt Higgs được phát hiện có nghĩa gì cho tương lai? Thông báo của CERN lưu ý: “Xác định rõ ràng các đặc điểm phân tử mới sẽ mất thời gian đáng kể và phải thêm nhiều dữ liệu. Nhưng dù hạt Higgs tồn tại dưới bất cứ hình thức nào, hiểu biết của chúng ta về cấu trúc cơ bản của vật chất cũng sẽ có bước tiến quan trọng”.

Cũng bằng cách so sánh, Krassnigg tiếp tục giải thích: “Sẽ tiếp tục đo đạc và phân tích dữ liệu, vì trong những năm tháng tới, các nhà vật lý cần phải tìm hiểu các bánh xe đó như thế nào: có phải mọi thứ đều chuẩn mực như mong đợi, hay vành xe quá lớn hay thậm chí là một cái gì đó không mong muốn (chẳng hạn như bị cháy?)”.

Ngay cả khi “Mô hình chuẩn” có thể được xác nhận, không có nghĩa là không còn điều gì để khám phá trong lĩnh vực vật lý lượng tử. Schoonderwoerd giải thích: “Mô hình chuẩn” không giải thích toàn bộ lực hấp dẫn. Vì vậy, các nhà vật lý đang cố gắng để thống nhất lý thuyết lực hấp dẫn với “Mô hình chuẩn” trong các mô hình tiên tiến như “Siêu đối xứng”. Những người đang nghiên cứu giả thuyết này hy vọng rằng các máy gia tốc như máy Large Hadron Collider sẽ tiếp tục chạy ở mức năng lượng ngày càng tăng, để phát hiện ra các hạt mới có thể giải thích lực hấp dẫn hoạt động như thế nào cho phù hợp với “Mô hình chuẩn”.

Tác động đến chúng ta ra sao?

Phát hiện này sẽ ảnh hưởng đến cuộc sống ngày của chúng ta ra sao? Krassnigg cho rằng điểm khác biệt lớn nhất với thế giới chúng ta sống đó là lợi ích đến từ CERN hay các phòng thí nghiệm liên quan đến công nghệ. Hãy xem xét khối lượng khổng lồ các công việc đã làm để phát triển Large Hadron Collider thì cũng thấy nghiên cứu cũng có thể sử dụng bên ngoài địa hạt vật lý.

TS. Simon George, người đang tham gia thực nghiệm ATLAS bằng Large Hadron Collider cho rằng một ích lợi thực tế là về con người: “Các tiến sĩ cấp cao được đào tạo rồi sẽ được khu vực tư nhân tuyển dụng, và những trẻ em thích thú khám phá này sẽ trở thành các nhà khoa học trong tương lai”.

Công bố ngày hôm nay có trực tiếp dẫn đến những tiến bộ công nghệ hay không, điều này có lẽ không quan trọng. Krassnigg lạc quan về tác động rộng lớn hơn đằng sau công trình này: “Tôi cho rằng những kết quả mới nhất là sự xác nhận tuyệt vời và vững dạ về khả năng định hướng mục tiêu của chúng ta (một xã hội toàn cầu) đối với năng lực sử dụng và đầu tư vào khoa học, công nghệ. Đặc biệt, đã có rất nhiều việc làm tuyệt vời, tư duy chiến lược, kỹ năng, và sự sáng tạo cần thiết để đi đến kết quả như ngày hôm nay”.