Khoa học gần "nấu" được món "súp vũ trụ"

"Món súp vũ trụ" là thời điểm vài phần triệu giây sau vụ nổ lớn Big Bang, trong đó toàn bộ vũ trụ chỉ ở dạng hạt quark-gluon và có nhiệt độ vài nghìn tỷ độ C. Và giờ đây, các nhà khoa học đã tạo ra được trong phòng thí nghiệm ngưỡng nhiệt độ khủng khiếp: 4 triệu tỷ độ C. 

Hình ảnh minh họa đám mây plasma quark-gluon tại Phòng thí nghiệm năng lượng quốc gia Brookhaven - Ảnh: Reuters

Để dễ hình dung, hãy so sánh con số này với những nhiệt độ quen thuộc. Nhiệt độ ở tâm mặt trời hiện tại chỉ là 50 triệu độ C; sắt tan chảy ở 1.800 độ C và nhiệt độ trung bình của vũ trụ hiện nay chỉ là 0,7 độ C. Nhiệt độ tan chảy của các hạt proton và neutron là 2 triệu tỷ độ C và nhiệt độ ở trung tâm một vụ nổ siêu sao loại hai là 2 tỷ độ C.

Các nhà khoa học đã sử dụng máy Máy va đập ion tương đối nặng (viết tắt là RHIC và đọc là "rick"). Đó là một máy gia tốc và bắn các hạt vật chất rộng khoảng 3,8 km được chôn 3 mét dưới mặt đất, đặt tại Phòng thí nghiệm năng lượng quốc gia Brookhaven, New York, Mỹ.

Máy này được dùng để cho các ion vàng va đập với nhau nhiều lần hòng tạo ra nhiệt độ cao.

Dù các nhà khoa học chỉ duy trì nhiệt độ này trong vòng vài giây nhưng đây là thành quả trong nhiều năm nghiên cứu mà giới khoa học hy vọng nó sẽ là chìa khóa giúp chúng ta hiểu được tại sao và bằng cách nào vũ trụ đã hình thành.

Steven Vigdor, một nhà khoa học thuộc Brookhaven phát biểu trước hội nghị của Hiệp hội vật lý Mỹ: "Nhiệt độ này đủ nóng để làm tan chảy proton và neutron".

Proton và neutron là thành phần tạo nên nguyên tử. Nhưng bản thân proton và neutron còn được tạo ra bởi những hạt nhỏ hơn gọi là quark và gluon.

Hiện nay, điều mà các nhà khoa học tìm kiếm là có bất quy tắc nhỏ nào đó giúp giải thích vì sao vật chất có thể hình thành được từ "món súp vũ trụ".

Nhóm của Vigdor tin rằng với nhiệt độ này, họ đang ở thời điểm ngay trước khi món súp vũ trụ đặc lại thành các hạt cơ bản - thành phần chính tạo nên thế giới vật chất ngày hôm nay.

Vài phần nghìn giây sau vụ nổ Big Bang, đã có điều gì đó xảy ra tạo sự mất cân bằng để hình thành nên vật chất và phản vật chất. Nếu không có sự mất cân bằng này thì đơn giản vật chất và phản vật chất đã tương tác với nhau và vũ trụ chỉ toàn là năng lượng.

Kết quả này của các nhà khoa học không chỉ có ý nghĩa về tính chất vĩ mô giải thích vũ trụ mà còn có thể được áp dụng vào đời sống để tạo ra các thiết bị công nghệ thông tin nhỏ hơn, nhanh hơn và mạnh hơn.

Song song đó, các nhà khoa học thuộc Viện khoa học quốc gia Anh cũng đã phát hiện ra rất nhiều hợp chất cacbon có trong sao chổi Murchison rớt xuống trái đất cách đây 40 năm.

Trên BBC News, Giáo sư Schmitt-Kopplin cho biết: "Có được những thông tin này, bạn có thể biết được những gì diễn ra trong quá trình hình thành thái dương hệ". Ông giải thích thêm: "Sao chổi giống như những hóa thạch. Khi hiểu được nó, có nghĩa là bạn đang nhìn vào quá khứ".

Được biết sao chổi Murchison được hình thành trước cả mặt trời, vào khoảng 4,65 tỷ năm trước. Các nhà nghiên cứu tin rằng nó đã bay qua những đám mây nguyên sơ trong giai đoạn đầu của Thái dương hệ, và đón lấy những hợp chất hóa học.

Những hợp chất hóa học được tìm thấy dù không phải là dấu hiệu của sự sống tuy nhiên nó có thể giúp hình thành cơ sở dữ liệu về việc làm thế nào sự sống đã hình thành trên Trái đất.

Từ khóa liên quan:

vũ trụ

big bang

nhiệt độ

rhic

vật chất

hạt cơ bản