VŨ TRỤ CÓ M̀ÔI TRƯƠNG VÔ HÌNH GOỊ HIGGS FIELD

 

CHỨNG MINH CÓ MÔI TRƯƠNG VÔ HÌNH ,

Gọi là Higgs Field chứa Higgs Boson có Nickname là God Paricle.

Ngày 4 tháng 7 năm 2012,CERN (Centre Européen De Recherche Nucléaire) taị Thuỵ Sĩ tuyên bố xác nhận Higgs boson  thật sự có sau khi các nhà vật lý học đã accelerated protons bằng 1200 magnets ở nhiệt độ -271C với tốc độ 99.99998% của ánh sáng để làm cho những protons đập vào nhau .

Higgs Boson là gì có Nickname là God Particle

Năm 1964,hai giáo sư vật lý Peter Higgs (University of Edinburgh in Scotland), François EngLert( Université Libre de Bruxelles in Belgium) và năm nhà vật lý khác chuyên về lý thuyết (theoretical physicists) làm nghiên cứu riêng đã đề xuất ý kiến trong vủ trụ có hiện diện một trường vô hình (invisible field) mà họ tự đặt tên là Higgs field chứa nhưng hạt goị là Higgs Boson.

Boson lấy từ tên của Satyendra Nath Bose, một nhà vật lý Ấn Độ đã công tác vớí Einstein trong công trình lý thuyết hoá những đặc tính của các hạt sơ

                ---------------------

I-QUARK LA GI ?

Quark là vật chất nhỏ nhất được tìm thắy chứa trong proton và neutron nhờ có máy Accelerator

Mỗi proton có 3 quarks. 2 up và 1 down.

Mỗi neutron có 3 quarks. 1 up và 2 down

Các quarks nối với nhau bằng hạt gọi là gluons. (Xem hình vẽ trên).

Tổng cộng ngày nay,chúng ta có sáu loại quarks gọi tên chuyên môn là “six flavours”. Tên của mỗi Quark trong “six flavours” được gọi như sau : up, down, strange, charm, top, bottom.

Electron luôn luôn là điện âm (negative charge) nhưng Quark có thể là điện dương hoặc điện âm.

Mỗi Quark có một Antiquark có cường độ như Quark nhưng ngược chiều nhau.

Electron ở riêng rẻ một mình. Nhưng Quark thì luôn luôn ở chung với các Quarks khác trong proton hoặc neutron.

II-DÙNG MẢY LHC TIM THẤY CÓ HIGGS BOSON

                Large Hadron Collider (LHC) là máy collider lớn nhất và mạnh nhứt thế giới đặt tại  CERN (Centre Européen De Recherche Nucléaire) được xây dựng từ năm 1998-2008 cũng trắc nghiệm tim Higgs boson.

Phòng thí nghiêm CERN nầy ở sâu dưới đất 100 mét,là đường hầm chạy vòng tròn (circular tunnel ) 27 km, nằm trong núi thuộc biên giới hai nước Pháp-Thụy sĩ.

 Ngaỳ 13 tháng12 năm 2011, CERN mới tìm thấy Higgs boson nhưng chưa đủ số liệu để tin chắc chắn.Họ cần phải trắc nghiệm thêm 3 lần nữa.

Ngày 4 tháng 7 năm 2012,CERN tuyên bố xác nhận Higgs boson thật sự có.

 Các nhà vật lý học đã accelerated protons bằng 1200 magnets ở nhiệt độ -271C với tốc độ 99.99998% của ánh sáng để làm cho những protons đập vào nhau .

Kết quả trắc nghiệm cho thấy xuất hiện Higgs bosons.

Ngày 8 tháng 10 năm  2013, Peter Higgs và François EngLert lảnh giải thưởng Nobel về vật lý.

 III-ĐẶC TÍNH CỦA HIGGS BOSON.

Higgs boson là particle có khối lượng mass đã được đo tại  CERN  bằng  125 GeV. Còn mass của proton đo được 1GeV (1 giga-electron volt).

Các khoa học gia đo lường khối lương mass bằng electron volt (eV).

Đổi electron volt ra joules, rồi áp dụng công thức energy của Einstein đổi joules ra kg.

Tim thậy hạt  Higgs boson nặng hơn proton nhưng được chứa trong proton nhẹ hơn-TẠI SAO ?

Higgs boson không bền,vưà xuất hiện thì bị phân huỷ ngay gọi là decay.

Đó là vấn đề khó khăn đối với các nhà vật lý muốn tìm hiểu đặc tính của nó nên cần phải trải qua nhiều thời gian nữa trong tương lai.

Nhà vật lý học Stephen Hawking tuyên bố Higgs boson có thể làm sụp đổ vủ trụ.

Nhà vật lý học Leon Lederman (Wolf Prize for Physics in 1982 ,Nobel Prize for Physics In 1988 ) của phòng thí nghiệm  Fermilab viết cuốn sách về nghiên cứu Higgs boson năm 1990. chọn tên God particle thay cho tên Higgs boson.

 IV-TỎM LƯỢC VẬN HÀNH MÁY LHC ĐỂ

CHO PROTON ĐẬP VAÒ NHAU.

   ( Xem hinh vẽ )

Trong máy LHC có hai tia (beams)hạt proton được phóng ra ngược chiều nhau trong một ống chân không từ hai nơi khác nhau với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.Hiện nay năng lượng gia tốc tăng chậm chạp tới tối đa 6.5TeV cho mỗi tia proton.Đang lắp ráp thêm máy tạo trường mạnh hơn có thể tạo ra năng lương gia tốc 13TeV.

 Proton lấy ra từ khí hydrogen bằng cách cho qua một điện trường để tách electron ra.

Vòng quanh accelerator có đặt địên tư trường (electromagnetic fields)rất mạnh để hướng dẫn tia proton va chạm vào nhau và dùng khí lỏng helium để nhiệt độ hạ tới -271.3°C cho các khối nam châm địên( electromagnets).

Có riêng một số nam châm điện khác điều khiển các protons ép sát nhau (squeeze particles together) trước khi va chạm nhau để có sư va chạm ở xác xuất cao.

 Chung quanh vòng tròn của máy có 4 chỗ được chú ý để ghi nhận sự va chạm của protons.

Tại 4 chỗ các protons đập vào nhau,có đặt máy ghi nhận.

Protons vào vòng C1, qua vòng C2, rồi theo P1 màu xanh vào C3.

Từ C3 một phần protons theo P3 màu xanh vào C4 rồi đi ngược theo chiều kim đồng hồ. Một phần protons trong C3 theo P2 màu xanh vào vòng C4 theo chiều kim đồng hồ. Những protons còn sót lại trong C4 va chạm nhau tại điểm T nằm phía dưới hình vẽ.