Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Mô hình chuẩn trong vật lý hạt đã giúp chúng ta hiểu được gần như toàn bộ thế giới vi mô từ các hạt cơ bản cho đến bốn lực nền tảng: lực hấp dẫn, lực điện từ, lực mạnh và lực yếu. Tuy nhiên, một câu hỏi vẫn khiến các nhà khoa học trăn trở suốt nhiều thập kỷ: liệu có một lực thứ năm chưa được khám phá nào đang âm thầm chi phối vũ trụ?
Một nghiên cứu mới từ các nhà khoa học Đức, Thụy Sĩ và Úc vừa đưa ra bằng chứng thú vị có thể giúp khoanh vùng lực bí ẩn này. Bằng cách quan sát quá trình chuyển tiếp năng lượng của các electron trong năm đồng vị canxi, họ đã phát hiện ra một điều kỳ lạ: dữ liệu thu được không hoàn toàn phù hợp với dự đoán của Mô hình chuẩn.
Thay vì tạo thành một đường thẳng như lý thuyết dự đoán (trên biểu đồ gọi là biểu đồ King), các kết quả đo được lại có xu hướng phi tuyến, gợi ý rằng có thể đang tồn tại một dạng lực mà chúng ta chưa từng biết đến. Và nếu giả thuyết này đúng, thì lực đó có thể được mang bởi một boson có khối lượng từ 10 đến 10 triệu electronvolt một con số khổng lồ với các hạt cơ bản.
Nghiên cứu mới về canxi mở thêm một hướng đi: thay vì chỉ quan sát các hạt lạ, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào các dao động nguyên tử rất nhỏ một dạng "kính hiển vi" cực kỳ tinh vi để soi vào những tương tác chưa biết rõ.
Dù kết quả chưa thể khẳng định chắc chắn sự tồn tại của lực thứ năm (vì vẫn có thể do sai số hoặc yếu tố chưa hiểu rõ trong mô hình hiện tại), nhưng điều quan trọng là các nhà khoa học đã thu hẹp được vùng khả năng và đặt ra giới hạn về khối lượng cho boson giả định này. Những bước đi như vậy có thể mở đường cho các công nghệ lượng tử trong tương lai hoặc thậm chí giúp lý giải những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ như vật chất tối.
Cuộc săn lùng lực thứ năm vẫn tiếp tục. Và biết đâu, trong chính những chuyển động tinh vi của các electron, chúng ta sẽ lần ra được dấu vết của một lực lượng mới đang vận hành thế giới âm thầm nhưng mạnh mẽ. (popularmechanics)
Một nghiên cứu mới từ các nhà khoa học Đức, Thụy Sĩ và Úc vừa đưa ra bằng chứng thú vị có thể giúp khoanh vùng lực bí ẩn này. Bằng cách quan sát quá trình chuyển tiếp năng lượng của các electron trong năm đồng vị canxi, họ đã phát hiện ra một điều kỳ lạ: dữ liệu thu được không hoàn toàn phù hợp với dự đoán của Mô hình chuẩn.
Thay vì tạo thành một đường thẳng như lý thuyết dự đoán (trên biểu đồ gọi là biểu đồ King), các kết quả đo được lại có xu hướng phi tuyến, gợi ý rằng có thể đang tồn tại một dạng lực mà chúng ta chưa từng biết đến. Và nếu giả thuyết này đúng, thì lực đó có thể được mang bởi một boson có khối lượng từ 10 đến 10 triệu electronvolt một con số khổng lồ với các hạt cơ bản.
Manh mối về lực thứ năm đang ngày càng rõ nét
Ý tưởng về một lực thứ năm không phải là mới. Từ thập niên 1980, các nhà vật lý đã thử nghiệm nhiều giả thuyết từ lực phản hấp dẫn đến những lý thuyết như “quintessence” hay năng lượng tối có tính chất động lực. Gần đây, các thí nghiệm nổi tiếng như muon g-2 tại Fermilab cũng từng khiến giới khoa học xôn xao khi phát hiện sai lệch nhỏ với Mô hình chuẩn.Nghiên cứu mới về canxi mở thêm một hướng đi: thay vì chỉ quan sát các hạt lạ, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào các dao động nguyên tử rất nhỏ một dạng "kính hiển vi" cực kỳ tinh vi để soi vào những tương tác chưa biết rõ.
Dù kết quả chưa thể khẳng định chắc chắn sự tồn tại của lực thứ năm (vì vẫn có thể do sai số hoặc yếu tố chưa hiểu rõ trong mô hình hiện tại), nhưng điều quan trọng là các nhà khoa học đã thu hẹp được vùng khả năng và đặt ra giới hạn về khối lượng cho boson giả định này. Những bước đi như vậy có thể mở đường cho các công nghệ lượng tử trong tương lai hoặc thậm chí giúp lý giải những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ như vật chất tối.
Cuộc săn lùng lực thứ năm vẫn tiếp tục. Và biết đâu, trong chính những chuyển động tinh vi của các electron, chúng ta sẽ lần ra được dấu vết của một lực lượng mới đang vận hành thế giới âm thầm nhưng mạnh mẽ. (popularmechanics)
