Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 12/09/2006 00:05 (GMT+7)

Những vấn đề cơ bản của vật lý Pentaquark có hay không?

Một trong những sự kiện nổi bật của năm 2003 là các tuyên bố về sự phát hiện ra một loại hạt mới, gọi là pentaquark. Hạt này được gọi như vậy là do nó cấu tạo từ bốn hạt quark và một hạt phản quark (tiếng Hy Lạp pente=5). Lần đầu tiên một hạt cơ bản có cấu trúc như vậy được tìm ra. Chỉ trong một thời gian ngắn đã có hàng trăm bài báo viết về đề tài hạt pentaquark này. Tuy nhiên tới năm 2004 và 2005, các kết quả thực nghiệm mới lại không thấy dấu vết gì của hạt này. Nếu hạt này thật sự không tồn tại thì câu chuyện về pentaquark sẽ đi vào lịch sử vật lý như một lời cảnh cáo: đôi khi nếu ta rất tin vào sự tồi tại của một hạt nào đó thì ta sẽ tìm được dấu vết của hạt đó trong thực nghiệm, dù cho hạt đó thực sự không tồn tại!

Một loại hạt mới?

Phần lớn các hạt cơ bản thuộc hai loại: loại thứ nhất là các hạt meson, cấu tạo từ một hạt quark và một hạt phản quark; loại thứ hai là các hạt baryon, gồm ba hạt quark (một số các hạt cơ bản khác không cấu tạo từ quark). Ví dụ hạt proton cấu tạo từ hai hạt quark "u" và một hạt quark "d", và là một hạt baryon. Hạt nơtron cấu tạo từ hai hạt quark "d" và một hạt quark "u". Hạt kaon mang điện tích dương (hạt K+) là một hạt meson cấu tạo từ một hạt quark "u" và một hạt phản quark “s” (hình 1).

Tuy nhiên, về lý thuyết, có thể có các loại hạt khác với thành phần khác đi, miễn là số hạt quark trừ đi số hạt phản quark chia hết cho ba. Chẳng hạn, về lý thuyết có thể có các hạt cấu tạo từ bốn hạt quark và một hạt phản quark. Trong một thời gian dài người ta cố tìm những hạt như vậy, nhưng không thành công.

Năm 1997, ba nhà khoa học Nga (Diakonov, Petrov và Maxim Polyakov) tiên đoán rằng, phải tồn tại một hạt pentaquark có điện tích dương và chứa phản quark s (hình 2). Điểm đáng chú ý trong công trình của ba nhà vật lý này là họ đưa ra con số cụ thể cho khối lượng của hạt này: khoảng 1530 MeV (Để so sánh, khối lược của hạt proton là 938 MeV). Ngoài ra họ còn tính ra rằng hạt này khá bền, với thời gian sống có thể lớn hơn 10 -22giây (để so sánh, các hạt có tương tác mạnh thường có thời gian sống chỉ khoảng 5x10 -24giây).

Đầu tiên bài báo này ít được chú ý, nhưng nhóm thí nghiệm LEPS trong phòng thí nghiệm SPring-8 ở Nhật Bản quyết định tìm kiếm hạt này. Đầu năm 2003 họ tuyên bố tìm ra hạt pentaquark, có khối lượng gần như giá trị tiên đoán (khoảng 1540 MeV) và có thời gian sống khá dài. Chỉ trong vài tháng, nhiều nhóm nghiên cứu ở khắp nơi trên thế giới, trong đó có phòng thí nghiệm Jefferson ở Mỹ, ở Nga, nhóm SAPHIR ở Bonn, Đức tuyên bố rằng họ cũng tìm ra những dấu hiệu của hạt pentaquark.

Một số tuyên bố dựa trên những kết quả thực nghiệm cũ, nhưng được xử lý lại. Ví dụ nhóm SAPHIR tìm thấy dấu hiệu hạt pentaquark trong những dữ liệu thực nghiệm thu được trong hai năm 1997-1998. Hạt này được gọi là Theta+(1540).

Tới cuối năm 2003, có hơn 10 thí nghiệm tuyên bố tìm ra hạt Theta+(1540). Hạt này phân rã ra thành 1 hạt nơtron và một hạt kaon K+. Trong hầu hết các thí nghiệm, hạt Theta+ được tạo ra trong phản ứng gọi là "photoproduction", dịch sát nghĩa là "tạo ra bằng photon".   Trong những thí nghiệm này người ta hướng một chùm hạt photon vào một hạt nhân C12 hoặc hạt nhân deuterium, rồi tìm kiếm hạt Theta+(1540) trong các sản phẩm của phản ứng.

Đầu tiên thì kết quả của các thí nghiệm này có vẻ đáng tin cậy. Tuy lấy từng thí nghiệm đơn lẻ thì bằng chứng về sự tồn tại của hạt Theta+ không hoàn toàn có tính thuyết phục, nhưng với hơn 10 thí nghiệm có kết quả giống nhau, ta khó có thể dễ dàng phủ nhận sự tồn tại của hạt này. Rất nhiều các bài báo lý thuyết đã xuất hiện, tìm cách giải thích các tính chất của hạt Theta+ này. Một trong những điều khó giải thích nhất là tại sao hạt này lại bền như vậy.

Tuy nhiên trong năm 2004, một số rạn nứt bắt đầu xuất hiện. Đầu tiên là các nhà lý thuyết đặt nhiều dấu hỏi về tính toán của Diakonov và cộng sự. Theo ý kiến của nhiều người thì Diakonov và cộng sự sử dụng một phép gần đúng không hoàn toàn có cơ sở. Tiếp theo, các thí nghiệm khác nhau tìm thấy những giá trị hơi khác nhau của khối lượng hạt Theta+. Sự khác nhau không lớn nhưng vượt quá sai số thực nghiệm. Nguy hiểm hơn là một số thí nghiệm cho kết quả âm tính. Tới năm 2005, có khoảng 10 thí nghiệm cho thấy sự tồn tại của hạt Theta+, nhưng cũng có khoảng 10 thí nghiệm khác không tìm thấy dấu tích gì của hạt này.

Vậy vấn đề là ở chỗ nào? Khả năng thứ nhất là hạt Theta+ không tồn tại: vì một lý do nào đó cả 10 thí nghiệm dương tính đều sai lầm. Khả năng thứ hai là hạt Theta+ chỉ sinh ra trong 10 thí nghiệm dương tính, nhưng lại không sinh ra trong 10 thí nghiệm âm tính. Điều này cũng có thể xảy ra. Như ta đã nói ở trên, các thí nghiệm dương tính là các thí nghiệm "photoproduction". Ngược lại các thí nghiệm âm tính là các thí nghiệm trong đó chùm hạt bắn vào bia là proton hoặc kaon ("hadroproduction") hoặc là hạt electron ("electroproduction"). Có thể là cơ chế tạo ra hạt Theta+ rất đặc biệt, thành ra chỉ phản ứng photoproduction mới tạo ra nó, mà các phản ứng khác thì không. Nếu đúng như vậy thì hạt Theta+ khác tất cả các hạt có tương tác mạnh khác. Hiểu biết của chúng ta về tương tác mạnh không đủ để loại trừ khả năng này.

Để khẳng định hay phủ nhận kết quả của các thí nghiệm photoproduction, các nhà vật lý cho rằng cách tốt nhất là lặp lại các thí nghiệm này, nhưng tăng độ chính xác lên. Cuối năm 2005, phòng thí nghiệm Jefferson đã tiến hành lại thí nghiệm photoproduction, nhưng với một mẫu thống kê cao hơn các thí nghiệm trước tới 100 lần. Ngay sau thí nghiệm là khoảng thời gian vài tháng để xử lý các kết quả thực nghiệm. Vào tháng 4 năm 2006, phòng thí nghiệm Jefferson tuyên bố không tìm thấy dấu vết của hạt Theta+.

Tuy hiện nay chỉ có một số ít người còn nuôi hy vọng về sự tồn tại của hạt pentaquark, một loại hạt khác, cấu tạo từ hai hạt quark và hai hạt phản quark, có thể đã được tìm thấy trong thực nghiệm. Hạt này hiện đang mang tên X(3870) có thể cấu tạo từ một quark "c", một phản quark "c", một quark "u" và một phản quark "u". Người ta vẫn đang tiếp tục nghiên cứu hạt này.

Nguồn: Vật lý ngày nay, 8/2006, tr 1

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Lào Cai: 52 đề tài xuất sắc sẽ được trao giải Cuộc thi lần thứ 21
Chiều 3/11, Ông Giàng Quốc Hưng - Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh, Trưởng Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật (Hội thi) và Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh (Cuộc thi), chủ trì cuộc họp thống nhất công tác chuẩn bị tổng kết, trao giải Cuộc thi lần thứ 21 và phát động Cuộc thi lần thứ 22.
Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.
Tạo động lực tăng trưởng xanh từ khoa học, công nghệ
Chính phủ Việt Nam nhiều lần khẳng định quan điểm "không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế". Trong bối cảnh đó, việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa yêu cầu tăng trưởng nhanh và bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu thông qua các giải pháp khoa học, công nghệ đang trở thành yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Hội nghị Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ nhất (khóa IX)
Chiều 28/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ nhất (khóa IX), nhiệm kỳ 2026 - 2031. Hội nghị tập trung thảo luận, đóng góp ý kiến vào các dự thảo văn bản nền tảng quan trọng, đánh giá kết quả hoạt động từ sau Đại hội IX, đồng thời đề ra nhiệm vụ trọng tâm đến cuối năm 2026.
Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.