Nghiên cứu tương tác giữa hạt Higgs và trọng lực

Các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu tại sao điều này đã không xảy ra, dẫn đến giả thuyết rằng phải có một số vật lý mới chưa được phát hiện sẽ giúp giải thích nguồn gốc của vũ trụ. Tuy nhiên, các nhà vật lý từ Đại học Hoàng gia Luân Đôn  và các trường Đại học Copenhagen và Helsinki tin rằng có một lời giải thích đơn giản.

Trong một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Physical Review Letters, nhóm nghiên cứu mô tả cách độ không thời gian - trong ảnh hưởng, trọng lực - đã cung cấp sự ổn định cần thiết cho vũ trụ duy trì mở rộng trong giai đoạn đầu. Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu sự tương tác giữa các hạt Higgs và lực hấp dẫn, có tính đến sự thay đổi của nó theo năng lượng.

Họ thấy rằng ngay cả một tương tác nhỏ sẽ có thể đủ để ổn định vũ trụ chống lại sự phân rã.

"Mô hình Chuẩn của vật lý hạt, được nhà khoa học sử dụng để giải thích các hạt cơ bản và các tương tác của chúng, cho đến nay vẫn không đưa ra một câu trả lời về lý do tại sao vũ trụ đã không sụp đổ sau vụ nổ Big Bang," Giáo sư Arttu Rajantie, Khoa Vật lý tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, giải thích.

"Nghiên cứu của chúng tôi tìm hiểu các tham số cuối cùng chưa biết trong mô hình chuẩn - sự tương tác giữa các hạt Higgs và trọng lực. Tham số này không thể được đo trong các thí nghiệm máy gia tốc hạt, nhưng nó có ảnh hưởng lớn đến sự bất ổn Higgs trong giai đoạn lạm phát. Ngay cả một giá trị tương đối nhỏ cũng là đủ để giải thích sự tồn tại của vũ trụ mà không cần bất kỳ vật lý học mới nào!"

Nhóm nghiên cứu dự kiến tiếp tục nghiên cứu của họ sử dụng các quan sát vũ trụ để tìm hiểu tương tác này một cách chi tiết hơn và giải thích nó đã có tác động nào lên sự phát triển của Vũ trụ sơ khai. Cụ thể, họ sẽ sử dụng dữ liệu từ các nhiệm vụ hiện tại và tương lai của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đo bức xạ nền vi sóng vũ trụ và sóng hấp dẫn.

"Mục tiêu của chúng tôi là sử dụng dữ liệu vũ trụ để đo tương tác giữa trọng lực và trường Higgs," Giáo sư Rajantie nói. "Nếu có thể làm được điều đó, chúng tôi sẽ cung cấp con số chưa biết cuối cùng trong Mô hình Chuẩn của vật lý hạt và tiến gần hơn việc trả lời các câu hỏi cơ bản về chúng ta tồn tại ở đây như thế nào."