Một trong những câu hỏi lớn nhất chiếm lĩnh các nhà vật lý hạt và các nhà vũ trụ học là: vật chất tối là gì? Chúng ta biết rằng một phần rất nhỏ của khối lượng vũ trụ là những thứ hữu hình mà chúng ta có thể nhìn thấy, nhưng 23% Vũ trụ được tạo ra từ những thứ mà chúng ta không thể nhìn thấy. Khối lượng còn lại được giữ trong một thứ gọi là năng lượng tối. Nhưng quay trở lại câu hỏi về vật chất tối, các nhà vũ trụ học tin rằng các quan sát của họ cho thấy sự hiện diện của vật tối và các nhà vật lý hạt tin rằng phần lớn vật chất này có thể được giữ trong các hạt lượng tử. Con đường này dẫn đến Máy va chạm Hadron lớn (LHC) nơi rất nhỏ gặp rất lớn, hy vọng giải thích những hạt nào có thể được tạo ra sau khi khai thác năng lượng khổng lồ có thể với LHC
Sự phấn khích đang tăng lên cho sự chuyển đổi lớn của LHC vào cuối mùa hè này. Chúng tôi đã theo dõi tất cả các bản tin, khả năng nghiên cứu và một số lý thuyết khác về các vấn đề khác về LHC về những gì LHC có thể khám phá, nhưng những mẩu tin LHC yêu thích của tôi bao gồm khả năng nhìn vào các chiều khác, tạo ra các lỗ sâu , tạo ra các sản phẩm không liên kết và các lỗ đen siêu nhỏ. Những bài viết này là những khả năng khá cực đoan đối với LHC, tôi nghi ngờ việc chạy máy gia tốc hạt khổng lồ hàng ngày sẽ hơi trần tục hơn một chút (mặc dù, mundane trong vật lý máy gia tốc vẫn sẽ khá thú vị!).
David Toback, giáo sư tại Đại học Texas A & M ở College Station, rất lạc quan về những gì khám phá LHC sẽ khám phá. Toback và nhóm của ông đã viết một mô hình sử dụng dữ liệu từ LHC để dự đoán số lượng vật chất tối còn sót lại sau Vụ nổ lớn. Rốt cuộc, những va chạm bên trong LHC sẽ tái tạo lại một số điều kiện tại thời điểm Vũ trụ của chúng ta ra đời. Nếu Vũ trụ tạo ra vật chất tối hơn 14 tỷ năm trước, thì có lẽ LHC có thể làm điều tương tự.
Nếu nhóm Toback sườn nên chính xác ở chỗ LHC có thể tạo ra vật chất tối, sẽ có những ý nghĩa có giá trị cho cả vật lý hạt và vũ trụ học. Hơn nữa, các nhà vật lý lượng tử sẽ là một bước gần hơn để chứng minh tính hợp lệ của mô hình siêu đối xứng.
“Nếu kết quả của chúng tôi là chính xác, bây giờ chúng tôi biết rõ hơn nơi tìm kiếm hạt vật chất tối này tại LHC. Chúng tôi đã sử dụng dữ liệu chính xác từ thiên văn học để tính toán nó trông như thế nào tại LHC và chúng tôi có thể khám phá và đo lường nó nhanh như thế nào. Nếu chúng ta nhận được cùng một câu trả lời, điều đó sẽ cho chúng ta niềm tin rất lớn rằng mô hình siêu đối xứng là chính xác. Nếu thiên nhiên cho thấy điều này, nó sẽ rất đáng chú ý. - David Toback
Vì vậy, cuộc săn lùng đang diễn ra để sản xuất vật chất tối trong LHC, nhưng chúng ta sẽ tìm kiếm điều gì? Sau khi tất cả vật chất tối được dự đoán là không tương tác và, tốt, tối. Mô hình siêu đối xứng dự đoán một hạt vật chất tối có thể gọi là neutino. Nó được cho là một hạt nặng, ổn định và nếu có cách phát hiện ra nó, có thể có cơ hội cho nhóm của Toback thăm dò bản chất của neutino không chỉ trong buồng phát hiện của LHC, mà cả bản chất của neutino trong vũ trụ.
“Nếu điều này thành công, chúng ta có thể làm vũ trụ học thực sự, trung thực với lòng tốt tại LHC. Và chúng tôi có thể sử dụng vũ trụ học để đưa ra dự đoán vật lý hạt." - Trở lại
Nguồn: Physorg.com
