Phát hiện mới có thể làm thay đổi thuyết tương đối của Einstein

Các nhà khoa học châu Âu ngày 6/7 thông báo đã phát hiện một loại hạt hạ nguyên tử mới có chứa một hỗn hợp các loại hạt sơ cấp quark chưa từng thấy bao giờ, tạo thành các khối vật chất căn bản nhất.

Hạt trên mang tên "Xicc++", có chứa hai hạt quark "charm" nặng và một hạt quark "up", có kích cỡ lớn gấp 4 lần hạt baryon cùng họ là proton.

Theo nhà khoa học Matthew Charles, thuộc Phòng thí nghiệm LPNHE ở Paris (Pháp), vật chất này đã được dự đoán trong học thuyết Standard Model của ngành vật lý hạt và sự phát hiện ra loại vật chất này "không phải là một cú sốc".

Ông Charles là một trong 800 nhà khoa học được gắn tên mình cho các phát hiện của máy gia tốc hạt (LHC) thuộc Tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN).

Hoạt động va chạm hạt là phổ biến nhất để phát hiện hạt cơ bản boson Higgs, loại tạo khối trên vật chất.

Hạt Xicc++ là loại hạt baryon đẹp song trùng mà chúng ta hiếm khi gặp.

Nhóm nghiên cứu cho biết đây là lần đầu tiên họ nhìn thấy hạt Xicc++ với hai loại hạt quark nặng như vậy.

Có 6 loại quark, với tên gọi khá văn vẻ như "charm" (duyên dáng), "strange" (kỳ lạ) hay "beauty" (nhan sắc). Các hạt "charm," "top" và "bottom" là những loại nặng nhất.

Các loại quark tạo thành các hạt khối baryon như proton và neutron, vốn phổ biến nhất trong vũ trụ mà ta biết. Nhiều hạt baryon kết hợp với nhau trong atom (nguyên tử), tạo thành các phân tử cấu thành vật chất.

Ông Charles cho biết Xicc++ là loại hạt baryon đẹp song trùng mà chúng ta hiếm khi gặp. Vì sự tồn tại ngắn ngày của nó trong vũ trụ sơ khai, nên ngày nay không còn hạt nào như vậy.

Để tạo ra chúng trong phòng thí nghiệm đòi hỏi một sự tập trung năng lượng cao độ, như loại năng lượng có thể tạo ra từ cỗ máy LHC vừa được nâng cấp.

Theo nhà khoa học trên, Xicc++ là một hạt baryon không ổn định. Nó chỉ sống "trong một phần rất nhỏ của giây" trước khi tan rã thành các loại hạt khác nhẹ hơn.

Phát hiện trên sẽ cho phép các nhà khoa học tiếp tục thử nghiệm thuyết Standard Model vật lý - học thuyết chính thống về các hạt cơ bản tạo nên vật chất và các lực điều khiển chúng.

Tuy nhiên, nó không giúp giải thích vật chất tối, cũng như không lý giải được tại sao có nhiều vật chất hơn phản vật chất trong vũ trụ.

Quan trọng hơn, mô hình này đi ngược lại với thuyết tương đối của Einstein, theo đó trọng lực mà chúng ta biết dường như không hoạt động ở cấp hạ nguyên tử.

Nhà khoa học Charles cho biết nhiệm vụ lớn nhất của công trình này là cố gắng chạm vào nơi mà Standard Model đã bị phá vỡ để tìm ra một cách giải thích khác.

Từ khóa liên quan:

hạt quark

hạt Xicc++

thuyết tương đối của einstein

hạt baryon

hạt quark charm nặng

hạt quark up

Matthew Charles