• Đời sống> Khoa học
  • Ngày cập nhật 23/11/2009 09:35:00

Chùm proton đã “lên đường” trong máy gia tốc LHC

Khoảng 10 giờ tối thứ sáu, 20/11/2009, bên ngoài thành phố Geneve, các nhà khoa học của Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu, viết tắt là CERN, đã thành công trong việc phóng một chùm proton theo chiều kim đồng hồ vào “con đường đua” từ tính, đặt ngầm dưới mặt đất dài 17 dặm, của chiếc máy gia tốc hạt LHC, một thiết bị nghiên cứu vật lý lớn nhất và đắt nhất thế giới.

Đối với các nhà vật lý học, sự kiện này là một dấu mốc trên con đường kéo dài 15 năm và bỏ ra đến 9 tỷ đôla để nghiên cứu các định luật và các lực chi phối khi tuổi của vũ trụ còn dưới một phần tỷ tỷ (a trillionth) giây.

903305946_images1885147_articleLarge
Các nhà vật lý vui mừng khởi động lại LHC.

Chiếc máy gia tốc hạt được thiết kế để hai chùm proton chuyển động ngược chiều, nhanh dần đến khi mỗi hạt đạt năng lượng 7 tỷ tỷ điện tử vôn và chúng sẽ va đập mạnh vào nhau, tạo thành một quả cầu lửa nhằm cố gắng tái tạo và nghiên cứu những điều kiện của vụ nổ Big Bang. 

Lần đầu tiên các proton chạy vòng trong máy vào ngày 10/9/2008. Sự kiện ấy được cả thế giới ăn mừng bằng những buổi liên hoan có rượu sâm banh trong bộ pijama ban đêm. Nhưng lễ hội chúc mừng chỉ kéo dài vài ngày, vì các đoạn nối điện giữa một cặp nam châm điện siêu dẫn khổng lồ của chiếc máy gia tốc bị bay hơi. 

Khi tìm hiểu kỹ, mới phát hiện ra rằng máy bị trục trặc do hàng ngàn đoạn nối không chịu được dòng điện cao cần thiết để vận hành ở mức năng lượng mong muốn. 

Các nhà vật lý và kỹ sư phải bỏ ra cả một năm để kiểm tra và sửa chữa. Trong khi chưa thay thế được toàn bộ mối nối, họ đành phải ráp lại các chi tiết đủ để cho phép máy hoạt động được dưới mức tốc độ tối đa. Gọi những việc làm của năm qua là “những cố gắng của Hercule”, Giám đốc Máy gia tốc của CERN Steve Myers nói, các kỹ sư đã rút ra được những kinh nghiệm đau đớn và hiểu được tính nết của máy kỹ hơn rất nhiều so với trước đây. 

 

415393824_images1885149_A_5B1_5D_2
Hơn một năm tích cực sửa chữa LHC.
Giám đốc của CERN Rolf Heuer tuyên bố: “Thật vô cùng hạnh phúc khi thấy chùm (proton) lại chuyển động vòng tròn trong máy LHC”, nhưng ông và những người khác cũng lưu ý rằng sẽ phải trải qua một con đường dài trước khi đạt được những mục đích mà ngành Vật lý đã đề ra. 

Sang năm, khi máy gia tốc thực sự vận hành, nó sẽ hoạt động ở mức một nửa năng lượng thiết kế ban đầu, với các proton 3,5 tỷ tỷ điện tử vôn. Năng lượng sẽ tăng lên dần và phải mất nhiều năm nữa mới đạt đầy đủ tiềm năng. Hàng ngàn khó khăn bộc lộ cần phải khắc phục trong đợt ngừng máy suốt năm 2011. Các kỹ sư phải xác định được vì sao hàng chục bộ nam châm siêu dẫn lại mất khả năng hoạt động ở những cường độ cao. 

Việc chậm trễ này sẽ tạo cơ hội cho đối thủ chính của máy LHC là chiếc Tevatron đặt tại Illinois (Mỹ) thuộc phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia Fermi. 

CERN cho hay, nếu mọi việc tiến triển tốt đẹp, các proton sẽ bắt đầu va chạm với nhau ở mức năng lượng thấp trong khoảng một tuần. 

Những va chạm đầu tiên này sẽ xảy ra ở mức năng lượng 450 nghìn tỷ điện tử vôn. Máy sẽ nhanh chóng đạt 1,1 tỷ tỷ điện tử vôn, là mức cao hơn năng lượng của Tevatron hiện giờ. CERN hy vọng sẽ thực hiện được dấu ấn này như một món quà Giáng sinh mang tính biểu tượng trước khi ngừng máy trong dịp nghỉ lễ.

Theo VietNamNet