Bước tiến lịch sử giải mã câu hỏi: Tại sao con người và vũ trụ tồn tại?

Hàng trăm nghìn tỷ hạt đâm xuyên qua cơ thể mỗi giây vừa hé lộ bí ẩn nguồn gốc vũ trụ.

Lần đầu tiên, các nhà khoa học từ hai dự án nghiên cứu neutrino – một hạt cơ bản hạ nguyên tử cực kỳ nhỏ bé, không mang điện tích và có khối lượng gần như bằng không, còn được gọi là "hạt ma" – hàng đầu thế giới là T2K (Nhật Bản) và NOvA (Mỹ) đã hợp nhất dữ liệu để tạo ra các phép đo chính xác chưa từng có.

Công trình công bố trên tạp chí Nature này mở ra cơ hội giải thích lý do vật chất áp đảo phản vật chất sau Big Bang. Nếu hai thế lực này bằng nhau, chúng đã tự triệt tiêu và vũ trụ cùng sự sống sẽ không thể hình thành.

Hình minh họa, sự hỗn độn ban đầu tạo ra tất cả.

Sự kết hợp dữ liệu toàn cầu và những phát hiện quan trọng

Hạt neutrino sở hữu khả năng biến đổi linh hoạt giữa các "hương" trong quá trình di chuyển, hiện tượng này được gọi là dao động neutrino. Giới vật lý tin rằng nếu neutrino hành xử khác với bản sao phản vật chất của chúng (vi phạm đối xứng CP), đây sẽ là chìa khóa giải thích sự sống sót của vật chất. Tuy nhiên, việc nghiên cứu cực kỳ khó khăn do hạt có khối lượng siêu nhỏ và hiếm khi tương tác với môi trường.

Dự án T2K phát chùm neutrino qua quãng đường 295 Km tại Nhật Bản, trong khi NOvA của Mỹ bắn chùm hạt đi xa tới 810 Km. Việc kết hợp hai tập dữ liệu sử dụng mức năng lượng và khoảng cách khác nhau giúp bù trừ khuyết điểm, mang lại kết quả đo chính xác hơn nhiều so với từng thí nghiệm riêng lẻ. Sự hợp tác quốc tế này quy tụ hàng trăm chuyên gia từ nhiều quốc gia làm việc suốt từ năm 2019.

Bên cạnh đó, phân tích chung cũng giúp làm rõ cách thức sắp xếp ba trạng thái khối lượng của neutrino theo thứ tự thuận hoặc nghịch. Nếu thứ tự nghịch được xác nhận trong tương lai, kết quả thu được sẽ cung cấp bằng chứng nhất quán với sự vi phạm đối xứng CP. Nghiên cứu đồng thời mang lại phép đo chính xác nhất về sự chênh lệch giữa các trạng thái khối lượng hạt.

T2K ở Nhật Bản và NOvA ở Mỹ thực hiện thí nghiệm bắn một chùm tia neutrino cường độ cao đi qua cả một máy dò gần nguồn neutrino và một máy dò xa cách đó hàng trăm Km. Cả hai thí nghiệm đều so sánh dữ liệu được ghi lại ở mỗi máy dò để tìm hiểu về hành vi và đặc tính của neutrino.

Dù chưa thể giải quyết hoàn toàn mọi bí ẩn, phát hiện này tạo nền tảng vững chắc cho các thí nghiệm vật lý tiếp theo. Cả hai hệ thống máy dò tại Mỹ và Nhật Bản vẫn đang tiếp tục thu thập dữ liệu để chuẩn bị cho các bản phân tích cập nhật. Bước tiến này khẳng định sức mạnh của sự hợp tác quốc tế trong việc giải mã những câu hỏi lớn nhất của nhân loại.

An An (theo Neowin)

Nguồn Người Đưa Tin: https://nguoiduatin.vn/buoc-tien-lich-su-giai-ma-cau-hoi-tai-sao-con-nguoi-va-vu-tru-ton-tai-204262707105003083.htm