Các nhà vật lý hạt từ khắp nơi trên thế giới đã sẵn sàng để làm sáng tỏ những bí mật của neutrino thanh tao. Hoạt động từ chiều nay, ngày 4 tháng 3, Tìm kiếm dao động neutrino chính (MINOS) sẽ tạo ra một chùm neutrino và bắn chúng xuyên qua trái đất. Bằng cách so sánh neutrino khi bắt đầu với những người ở cuối, cách đó 735 km, các nhà khoa học hy vọng sẽ hiểu được nhiều tính chất của chúng, bao gồm cả hành vi bí ẩn nhất của chúng; làm thế nào neutrino có thể biến hình giữa ba loại khác nhau!
Các thuộc tính kỳ lạ này của neutrino chỉ mới được phát hiện gần đây bằng thực nghiệm, bởi vì neutrino tương tác với môi trường xung quanh rất hiếm khi - thực tế hàng triệu người đang đi qua không khí, trái đất và thậm chí mọi người không được chú ý tại bất kỳ thời điểm nào. Ngay cả một máy dò được chế tạo đặc biệt như máy dò MINOS Far chỉ dự kiến sẽ thấy 1.500 neutrino trong một năm - hàng tỷ người nữa sẽ đi thẳng qua! Người phát ngôn dự án của Vương quốc Anh, Tiến sĩ Geoff Pearce thuộc Phòng thí nghiệm CCLRC Rutherford Appleton.
Thí nghiệm MINOS sẽ sử dụng chùm neutrino được sản xuất ngay bên ngoài Chicago, Hoa Kỳ tại máy gia tốc In phun chính của Fermilab, để thăm dò bí mật của các hạt hạ nguyên tử khó nắm bắt này: chúng đến từ đâu, khối lượng của chúng và cách chúng thay đổi từ loại này sang loại khác? Có ba loại hoặc ‘hương vị của neutrino: electron, muon và tau, mỗi loại có các tính chất khác nhau. Chùm neutrino sẽ được chiếu thẳng qua trái đất từ Fermilab đến Soudan Mine ở Bắc Minnesota - khoảng cách 735 km. Không cần đường hầm vì neutrino tương tác rất hiếm khi với vật chất mà chúng có thể đi thẳng qua trái đất hầu như không bị cản trở. Trong một buổi lễ chiều nay, Chủ tịch Hạ viện Hoa Kỳ, Người đáng kính J. Dennis Hastert Jr. sẽ kích hoạt chùm neutrino, gửi các hạt đầu tiên trên hành trình của họ tới máy dò ở mỏ Soudan.
Tiến sĩ Alfons Weber, Đại học Oxford giải thích về Đây là thời điểm thú vị đối với chúng tôi. Chùm tia mà chúng ta tạo ra tại Fermilab sẽ chỉ chứa một loại neutrino - muon neutrino. Khi nó đến Máy dò xa trong phân số Soudan Mine của một giây sau, một số neutrino muon sẽ thay đổi thành các loại khác - neutrino tau và electron. Chúng tôi muốn hiểu làm thế nào họ làm điều này.
Hai máy dò neutrino khổng lồ đã được MINOS chế tạo, cả hai đều hoàn chỉnh và sẵn sàng cho chùm tia. Máy dò gần 1000 tấn ‘sẽ lấy mẫu chùm tia khi nó rời khỏi Fermilab và cung cấp các phép đo kiểm soát. Máy dò hạt 5.500 tấn, xa nửa dặm dưới lòng đất trong mỏ Soudan, sẽ đo neutrino khi chúng đến, chỉ 2,5 mili giây sau đó. Các máy dò phải cách nhau một khoảng cách xa để cho phép neutrino, chúng di chuyển gần với tốc độ ánh sáng, thời gian dao động. Bằng cách so sánh hai phép đo này, chúng ta sẽ có thể nghiên cứu cách các neutrino dao động và cung cấp cho phép đo thế giới chính xác nhất về hiệu ứng này với neutrino loại muon, giải thích Tiến sĩ Geoff Pearce.
Giáo sư Ian Halliday, Giám đốc điều hành của Hội đồng nghiên cứu vật lý và thiên văn hạt, vốn tài trợ cho công trình của Anh trong dự án này, đã dự đoán những tiết lộ từ các phép đo chính xác của thí nghiệm.
Những bí ẩn của neutrino khó nắm bắt sắp được hé lộ, ông Hall Halliday nói. Lần đầu tiên chúng ta sẽ có thể điều tra trạng thái thay đổi của hạt kỳ quái này với độ chính xác chưa từng có của một vài phần trăm trong chùm neutrino có kiểm soát được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Tôi rất tự hào rằng các nhà khoa học Vương quốc Anh đã đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa thí nghiệm này thành hiện thực và, cùng với các đồng nghiệp quốc tế của họ, sẽ là một trong những người đầu tiên trên thế giới nghiên cứu các đặc điểm độc đáo của nó.
Michael Các nhà vật lý từ khắp nơi trên thế giới đang cố gắng hiểu những gì các neutrino bí ẩn này đang nói với chúng ta, giám đốc Fermilab Michael Witherell nói. Ngày nay, chúng ta đang bắt đầu một hành trình khám phá bằng cách sử dụng cơ sở neutrino mạnh nhất trên thế giới. Tôi vô cùng tự hào về những gì người dân Fermilab đã đạt được khi hoàn thành dự án NuMI. Tôi muốn cảm ơn người dân Mỹ và chính phủ liên bang vì đã cam kết cần thiết để hỗ trợ khoa học vĩ đại.
Nguồn gốc: Bản tin PPARC
