Lần đầu tiên nhốt được kẻ thù của vật chất

Các nhà khoa học vừa đạt được thành quả đột phá trong nỗ lực tạo ra và giữ phản vật chất, thứ có thể hủy diệt mọi dạng vật chất trên địa cầu.
Mọi vật chất trên trái đất đều được tạo nên bởi các hạt cơ bản (như nguyên tử và phân tử). Theo lý thuyết được chấp nhận rộng rãi trong vật lý thì tất cả các hạt đều có phản hạt. Chẳng hạn, phản hạt của electron là positron. Phản hạt nhìn giống hệt hạt, có cùng cùng khối lượng với hạt, nhưng ngược về dấu (điện, từ). Nếu hạt gặp phản hạt, cả hai sẽ biến mất và giải phóng năng lượng dưới dạng vụ nổ.

Trong một bài viết trên tạp chí Nature hôm 17/11, các nhà vật lý của Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN) tuyên bố họ vừa tạo ra 38 nguyên tử phản hydro trong phòng thí nghiệm và duy trì sự tồn tại của chúng trong 170 phần nghìn giây bằng từ trường mạnh.

"Chúng tôi đang tiến dần tới thời điểm mà con người có thể thực hiện những thử nghiệm để tìm ra các tính chất của phản nguyên tử hydro. Đây là thành quả của 5 năm làm việc cật lực", Joel Fajans, một giáo sư vật lý của Đại học California, phát biểu.

Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và Đại học California hợp tác với CERN trong dự án tạo phản nguyên tử hydro.

Nhốt phản vật chất là việc khó khăn, bởi ngay khi phản vật chất gặp vật chất, chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau và tạo nên vụ nổ lớn. Các nhà khoa học từng tạo ra được phản nguyên tử hydro vào năm 2002 tại Mỹ nhưng không thể lưu giữ chúng vì chúng tan biến ngay sau khi gặp vật chất. Để ngăn chặn hiện tượng này, các nhà khoa học của CERN tạo ra phản nguyên tử hydro trong trường điện từ mạnh. Họ cho positron (thứ đối kháng với electron) kết hợp với phản proton để tạo ra phản nguyên tử hydro. Để tạo ra 38 phản nguyên tử hydro, nhóm nghiên cứu phải thực hiện thử nghiệm tới 335 lần.

Nếu mọi thứ đều ở trong trạng thái cân bằng khi vũ trụ hình thành thì vật chất và phản vật chất sẽ chiếm tỷ lệ tương đương nhau trong vũ trụ. Nhưng trong trường hợp đó vũ trụ không thể hình thành, bởi vật chất và phản vật chất sẽ hủy diệt lẫn nhau. Vì thế, giới khoa học cho rằng phản vật chất chỉ chiếm tỷ lệ cực kỳ nhỏ so với vật chất. Nhưng tại sao vật chất nhiều hơn phản vật chất trong vũ trụ vẫn là một câu hỏi chưa có đáp án đối với loài người.

Minh Long
http://vnexpress.net/GL/Khoa-hoc/2010/11/3BA231B5/