Tweet
Giải Nobel Vật Lý 2015 làm thay đổi vốn kiến thức của loài người về vũ trụ
Thụy Miên
Professors Anne L'Huillier (L-R), Goran K. Hansson and Olga Botner, members of the Nobel Assembly, talk to the media in Stockholm, Oct. 6, 2015.
Japan's Takaaki Kajita and Canada's Arthur B. McDonald won the 2015 Nobel Prize for Physics for their discover
Ngày 6/10/2015, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao giải Nobel Vật lý 2015 cho nhà khoa học người Nhật Bản Takaaki Kajita và đồng nghiệp người Canada Arthur B. McDonald vì phát hiện sự chuyển động của các hạt neutrino, qua đó làm thay đổi kiến thức của loài người về vũ trụ.
Theo trang web Nobelprize.org, Viện hàn lâm Khoa học hoàng gia Thụy Điển (RSAC) quyết định trao giải Nobel Vật lý cho nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald nhờ phát hiện hạt neutrino có thể thay đổi dạng thái và cho thấy hạt sơ cấp này có khối lượng dù cực nhỏ.
Thư ký thường trực của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển Goran K. Hansson cho biết, “phát hiện này đã làm thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về thế giới lượng tử và đóng vai trò quan trọng đối với kiến thức của loài người về vũ trụ”. Từ nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học quốc tế luôn trăn trở với sự bí ẩn trong bản chất hạt neutrino. Thậm chí, nhiều người còn không tin rằng nó tồn tại. Năm 1956, hai nhà vật lý học Mỹ Frederick Reines (đoạt giải Nobel năm 1995) và Clyde Cowan đã gửi thư cho nhà khoa học Áo Wolfgang Pauli (giải Nobel năm 1945) - người từng tiên đoán sự tồn tại của neutrino, để thông báo họ đã tìm thấy neutrino. Trong các thí nghiệm của mình, hai nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald đã phát hiện một hiện tượng mới: dao động phảng phất của neutrino. Kết luận sâu hơn là neutrino phải có khối lượng dù cực nhỏ. Đó là khám phá mang tính chất đột phá đối với vật lý hạt và sự hiểu biết của loài người về vũ trụ. Giới chuyên môn đánh giá “phát hiện hạt neutrino có khối lượng” là đột phá vĩ đại đối với ngành vật lý hạt. Trong khi đó, RSAC khẳng định, phát hiện đoạt giải Nobel vật lý 2015 đã chiếu rọi ánh sáng khoa học vào thế giới bí mật của hạt neutrino. Như vậy, hai nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald đã sánh ngang cùng 199 nhà khoa học khác từng đoạt giải thưởng danh giá về lĩnh vực Vật lý học kể từ năm 1901 đến nay, trong đó có những tên tuổi như Albert Einstein, Niels Bohn và Marie Curie. Đây là giải thưởng thứ hai được vinh danh trong chuỗi giải thưởng Nobel trong năm nay. Giá trị giải thưởng này là 8 triệu Kronor Thụy Điển (khoảng 962.000 USD).
Hai nhà vật lý Takaaki Kajita (Nhật Bản) và Arthur B.McDonald (Canada) – đồng chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 2015 - đã phát hiện được hiện tượng biến hóa trên đường bay của neutrino. Kết quả này sẽ mở một trang mới cho vật lý các hạt cơ bản và vũ trụ học.
Neutrino là một hạt fermion với spin = ½, không có điện tích, khối lượng rất bé và có ba hương vị (flavor): neutrino-electron, neutrino-muon và neutrino-tau tùy theo việc neutrino đi kèm với electron, hay muon, hay tau trong các phân rã.
Neutrino xuất phát từ Big Bang, từ các quá trình xảy ra trong không gian, trên Trái đất, từ Mặt trời, từ bùng nổ các siêu tân tinh (supernovas), từ các lò phản ứng hạt nhân và từ các phân rã phóng xạ tự nhiên. Số lớn neutrino đến mặt Trái đất là từ các phản ứng hạt nhân trên Mặt trời. Sau photon - hạt của ánh sáng - neutrino là một hạt kỳ diệu và có rất nhiều trong vũ trụ.
Takaaki Kajita (với thiết bị Super Kamiokande - SK, xem hình 1) và Arthur B.McDonald (với thiết bị Subbury Neutrino Observatory - SNO, xem hình 2) đã phát hiện được hiện tượng biến hóa (thay đổi hương vị) trên đường bay (mid-flight metamorphosis) của neutrino. Kết quả này sẽ mở một trang mới cho vật lý các hạt cơ bản và vũ trụ học.
Hình trái. Thiết bị Super-Kamiokande ghi đo neutrino khí quyển. Số neutrino-muon đến từ phía trên nhiều hơn số neutrino-muon đã đi xuyên qua Trái đất. Như vậy số neutrino-muon đi quãng đường xa hơn đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Hình phải. Thiết bị SNO (Ontario, Canada) ghi đo neutrino từ Mặt trời. Phát hiện số neutrino-electron nhỏ hơn dự đoán. Kết luận là: một số neutrino-electron đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Cuộc săn đuổi này được tiến hành ở sâu trong lòng đất với những thiết bị khổng lồ có hàng nghìn con mắt nhân tạo để ghi đo neutrino.
Năm 1998, Takaaki Kajita đã phát hiện sự biến hóa - thay đổi hương vị trên dường bay - của neutrino nhờ detector SK tại Nhật. Các neutrino này xuất hiện tương tác giữa tia vũ trụ và khí quyển Trái đất.
Cùng thời các nhà khoa học tại SNO (Sudbury Neutrino Observatory), Canada dưới sự lãnh đạo của Arthur B.McDonald nghiên cứu neutrino từ Mặt trời cũng đã chứng minh được các neutrino đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Hai thí nghiệm trên đều phát hiện ra hiện tượng mới quan trọng - sự dao động của neutrino tức sự biến hóa giữa các hương vị. Cơ học lượng tử buộc rằng muốn có dao động thì các neutrino phải có khối lượng khác nhau. Đây là một điều trái với Mô hình chuẩn (Standard Model - SM) của các hạt cơ bản thiết lập trước đây, theo SM thì neutrino không có khối lượng.
Hiện nay chưa ai có thể tiên đoán hết tầm quan trọng của hiện tượng dao động neutrino đối với vật lý hạt cơ bản và vũ trụ học.
Neutrino là hạt sơ cấp từng được cho là không có khối lượng. Sau hạt ánh sáng (photon), neutrino là hạt tồn tại nhiều nhất trong vũ trụ.
Trái đất thường xuyên bị neutrino bắn phá. Neutrino di chuyển trong vũ trụ với tốc độ gần bằng ánh sáng và hiếm khi tương tác với vật chất.
Một số hạt neutrino được tạo ra từ Vụ nổ lớn (Big Bang), phần lớn từ các vụ nổ sao (supernova), phản ứng trong nhà máy hạt nhân hay quá trình phân rã phóng xạ tự nhiên..
Danh từ neutrino (tiếng Ý có nghĩa là neutron nhỏ) là tên do Enrico Fermi đặt cho hạt này. Neutrino phát sinh từ phân rã của các hạt phóng xạ . Neutrino tương tác rất yếu với các hạt khác. Ứng với mỗi neutrino có một hạt phản neutrino
Có thể nói những gì được cung cấp thông qua các nghiên cứu của nhà khoa học Canada và Nhật Bản là một trong số điều ít ỏi mà con người biết được về loại hạt bí ẩn, ma quái và vô cùng khó nắm bắt này. Sau photon, tức các hạt của ánh sáng, neutrino chiếm số lượng đông đảo nhất trong toàn bộ vũ trụ. Neutrino liên tục oanh tạc trái đất không ngừng nghỉ. Mỗi giây, có đến hàng ngàn tỉ hạt neutrino đang xuyên qua cơ thể chúng ta, và hầu như không có cách nào ngăn chặn chúng.Trong nửa thế kỷ, giới khoa học cho rằng neutrino không hề có trọng lượng và do chúng hiếm khi nào tương tác khiến việc nghiên cứu neutrino cực kỳ khó khăn. Vấn đề khiến giới nghiên cứu đau đầu là khi tính toán số lượng neutrino xuất phát từ mặt trời trên lý thuyết, họ thấy có 2/3 số hạt biến mất một cách bí ẩn. Câu trả lời cho vấn đề này là neutrino có thể đã “thay hình đổi dạng” trên đường đi.
Vào năm 1998, lúc mới 39 tuổi, ông Kajita đã trình bày phát hiện góp phần mang tính đột phá: các hạt neutrino trong khí quyển “thay hình đổi dạng” trên đường lao đến cỗ máy Super-Kamiokande. Đây là cỗ máy được chôn sâu cách mặt đất khoảng 1.000 m bên dưới núi Kamioka gần thành phố Hida, tỉnh Gifu (Nhật Bản). Từ đó, ông kết luận neutrino nhiều khả năng tồn tại dưới 3 trạng thái khác nhau.
Trong khi đó, nhóm nghiên cứu ở Canada do tiến sĩ McDonald dẫn đầu đã chứng minh được rằng các hạt neutrino xuất phát từ mặt trời không biến mất trên đường lao đến trái đất. Thay vào đó, chúng chỉ thay đổi bản chất. Nhờ vậy, giới khoa học gia đã rút ra kết luận xa hơn nữa là để thay đổi bản chất trên đường di chuyển, neutrino phải có khối lượng, dù nhỏ đến mức nào đi nữa. Đối với ngành vật lý hạt, đây là phát hiện mang tính lịch sử.
Trả lời phỏng vấn của giới truyền thông, tiến sĩ McDonald đã giải thích những khía cạnh lợi ích thực tiễn có thể rút ra từ cuộc nghiên cứu về bản chất của neutrino. Ông cho biết một số cuộc nghiên cứu theo dõi các hạt neutrino từ lõi của mặt trời, do vậy giúp hiểu rõ hơn về lõi mặt trời, từ đó có thể hỗ trợ các quá trình như phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Neutrino hiếm khi tương tác với vật chất nên cần có những thí nghiệm khổng lồ để dò tìm chúng. Ở trung tâm thí nghiệm Super-Kamiokande ở Nhật Bản là một bể thép không gỉ khổng lồ, đường kính 39 m.
Nó chứa đầy 50.000 tấn nước tinh khiết. Lâu lâu thì một neutrino tương tác với khối nước đó, nó biến thành một hạt tích điện, sau đó tạo ra một lóe sáng.
Có hơn 13.000 máy dò sáng cực nhạy đặt xung quanh bể nước dùng để quan sát những lóe sáng này. Chúng có thể lần ra xuất xứ của những neutrino đó là đến từ bên trong lòng đất hoặc từ bầu trời phía trên.
Chặng đường dài 85 năm của Giải Nobel Vật lý 2015
# 1931- Một hạt giả thuyết được dự đoán bởi lý thuyết Wolfgang Pauli. Dự đoán dựa trên thực tế là năng lượng và động lực đã được bảo tồn tương ứng trong một số phân rã phóng xạ. Pauli cho rằng một phần năng lượng “mất tích” có thể được “cáng đáng” bởi một loại hạt vô hình và trung hòa (không mang điện tích) thoát ra.
# 1934 - Enrico Fermi phát triển một lý thuyết toàn diện về phân rã phóng xạ, trong đó đưa vào một loại hạt mà Pauli đã đưa vào giả thuyết của mình trước đây. Fermi đặt tên cho loại hạt đó là các neutrino (tiếng Ý: "một chút trung tính"). Với sự có mặt của các neutrino, lý thuyết của Fermi giải thích chính xác được nhiều kết quả quan sát thực nghiệm.
# 1959- Sự phát hiện một loại hạt phù hợp các đặc điểm dự kiến của các neutrino được công bố bởi Clyde Cowan và Fred Reines (là thành viên sáng lập của Super-Kamiokande; là giáo sư danh dự và nhận giải Nobel 1995 về vật lý).
# 1962 - Các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven và CERN (các phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân châu Âu) đưa ra một kết quả phát hiện đáng ngạc nhiên: loại hạt neutrino sinh ra gắn với sự có mặt của các hạt muon (muon) không hành xử giống như trong trường hợp xuất hiện hạt electron (e). Trên thực tế, một loại thứ hai của neutrino (neutrino muon) đã được phát hiện.
# 1978- Các hạt tau (t) được phát hiện tại SLAC (Linear Accelerator Center Stanford), nước Mỹ. Chúng được nhận ra sớm rằng, đây là một phiên bản nặng hơn của các hạt electron và muon, đồng thời sự phân rã của nó tỏ ra mất cân đối rõ ràng giữa năng lượng và động lựơng như Pauli dùng để dự đoán sự tồn tại của các neutrino ντ năm 1931. Sự tồn tại của một neutrino thứ ba liên quan đến tau là vì thế được suy ra, mặc dù neutrino này vẫn chưa được quan sát trực tiếp.
# 1985 - Một nhóm khoa học gia Nga lần đầu tiên xác định được một số lượng neutrino có khối lượng khác không. Khối lượng này vô cùng nhỏ (ít hơn khối lượng của electron cả 10.000 lần), nhưng nỗ lực tiếp theo để tái tạo một cách độc lập các phép đo khác không thành công.
# 1987 - Kamiokande, một máy đo tìm phân rã proton, và hệ máy tính IMB phát hiện một vụ nổ đồng thời của neutrino từ Supernova 1987A.
# 1988– Một Kamiokande khác có khả năng tốt hơn để phân biệt tương tác muon neutrino với tương tác electron neutrino, báo cáo rằng họ quan sát thấy chỉ có khoảng 60% số lượng dự kiến của các tương tác muon neutrino.
# 1989 - Các thí nghiệm tại máy gia tốc Large Electron-Positron (LEP) của CERN xác định rằng không có thêm loại neutrino nào có thể tồn tại ngoài ba loại đã được biết.
# 1996 – Thiết bị thí nghiệm Super-Kamiokande bắt đầu hoạt động.
# 1997- Super-Kamiokande báo cáo thâm hụt giữa các muon neutrino vũ trụ và electron neutrino năng lượng mặt trời, với tỉ lệ tương đồng với các phép đo bằng thí nghiệm trước đó.
# 1998 - Sự phối hợp Super-Kamiokande thông báo bằng chứng về khối lượng neutrino khác không ở hội nghị Neutrino '98.
Hiện các cuộc nghiên cứu vẫn đang diễn ra trên toàn thế giới trong nỗ lực “tóm lấy” neutrino để giám định thành phần cấu tạo của chúng. Giới khoa học hy vọng rằng những phát hiện mới sẽ hé mở các bí mật sâu kín nhất của neutrino, từ đó có thể thay đổi mọi hiểu biết hiện nay của nhân loại về lịch sử, cấu trúc và số phận tương lai của vũ trụ.
Thụy Miên (TNO)/ The World& Vietnam Report/ Vietnamnet
Sưu tầm trên Net
Thụy Miên
Professors Anne L'Huillier (L-R), Goran K. Hansson and Olga Botner, members of the Nobel Assembly, talk to the media in Stockholm, Oct. 6, 2015.
Japan's Takaaki Kajita and Canada's Arthur B. McDonald won the 2015 Nobel Prize for Physics for their discover
Ngày 6/10/2015, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao giải Nobel Vật lý 2015 cho nhà khoa học người Nhật Bản Takaaki Kajita và đồng nghiệp người Canada Arthur B. McDonald vì phát hiện sự chuyển động của các hạt neutrino, qua đó làm thay đổi kiến thức của loài người về vũ trụ.
Theo trang web Nobelprize.org, Viện hàn lâm Khoa học hoàng gia Thụy Điển (RSAC) quyết định trao giải Nobel Vật lý cho nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald nhờ phát hiện hạt neutrino có thể thay đổi dạng thái và cho thấy hạt sơ cấp này có khối lượng dù cực nhỏ.
Thư ký thường trực của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển Goran K. Hansson cho biết, “phát hiện này đã làm thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về thế giới lượng tử và đóng vai trò quan trọng đối với kiến thức của loài người về vũ trụ”. Từ nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học quốc tế luôn trăn trở với sự bí ẩn trong bản chất hạt neutrino. Thậm chí, nhiều người còn không tin rằng nó tồn tại. Năm 1956, hai nhà vật lý học Mỹ Frederick Reines (đoạt giải Nobel năm 1995) và Clyde Cowan đã gửi thư cho nhà khoa học Áo Wolfgang Pauli (giải Nobel năm 1945) - người từng tiên đoán sự tồn tại của neutrino, để thông báo họ đã tìm thấy neutrino. Trong các thí nghiệm của mình, hai nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald đã phát hiện một hiện tượng mới: dao động phảng phất của neutrino. Kết luận sâu hơn là neutrino phải có khối lượng dù cực nhỏ. Đó là khám phá mang tính chất đột phá đối với vật lý hạt và sự hiểu biết của loài người về vũ trụ. Giới chuyên môn đánh giá “phát hiện hạt neutrino có khối lượng” là đột phá vĩ đại đối với ngành vật lý hạt. Trong khi đó, RSAC khẳng định, phát hiện đoạt giải Nobel vật lý 2015 đã chiếu rọi ánh sáng khoa học vào thế giới bí mật của hạt neutrino. Như vậy, hai nhà khoa học Takaaki Kajita và Arthur B. McDonald đã sánh ngang cùng 199 nhà khoa học khác từng đoạt giải thưởng danh giá về lĩnh vực Vật lý học kể từ năm 1901 đến nay, trong đó có những tên tuổi như Albert Einstein, Niels Bohn và Marie Curie. Đây là giải thưởng thứ hai được vinh danh trong chuỗi giải thưởng Nobel trong năm nay. Giá trị giải thưởng này là 8 triệu Kronor Thụy Điển (khoảng 962.000 USD).
Hai nhà vật lý Takaaki Kajita (Nhật Bản) và Arthur B.McDonald (Canada) – đồng chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 2015 - đã phát hiện được hiện tượng biến hóa trên đường bay của neutrino. Kết quả này sẽ mở một trang mới cho vật lý các hạt cơ bản và vũ trụ học.
Neutrino là một hạt fermion với spin = ½, không có điện tích, khối lượng rất bé và có ba hương vị (flavor): neutrino-electron, neutrino-muon và neutrino-tau tùy theo việc neutrino đi kèm với electron, hay muon, hay tau trong các phân rã.
Neutrino xuất phát từ Big Bang, từ các quá trình xảy ra trong không gian, trên Trái đất, từ Mặt trời, từ bùng nổ các siêu tân tinh (supernovas), từ các lò phản ứng hạt nhân và từ các phân rã phóng xạ tự nhiên. Số lớn neutrino đến mặt Trái đất là từ các phản ứng hạt nhân trên Mặt trời. Sau photon - hạt của ánh sáng - neutrino là một hạt kỳ diệu và có rất nhiều trong vũ trụ.
Takaaki Kajita (với thiết bị Super Kamiokande - SK, xem hình 1) và Arthur B.McDonald (với thiết bị Subbury Neutrino Observatory - SNO, xem hình 2) đã phát hiện được hiện tượng biến hóa (thay đổi hương vị) trên đường bay (mid-flight metamorphosis) của neutrino. Kết quả này sẽ mở một trang mới cho vật lý các hạt cơ bản và vũ trụ học.
Hình trái. Thiết bị Super-Kamiokande ghi đo neutrino khí quyển. Số neutrino-muon đến từ phía trên nhiều hơn số neutrino-muon đã đi xuyên qua Trái đất. Như vậy số neutrino-muon đi quãng đường xa hơn đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Hình phải. Thiết bị SNO (Ontario, Canada) ghi đo neutrino từ Mặt trời. Phát hiện số neutrino-electron nhỏ hơn dự đoán. Kết luận là: một số neutrino-electron đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Cuộc săn đuổi này được tiến hành ở sâu trong lòng đất với những thiết bị khổng lồ có hàng nghìn con mắt nhân tạo để ghi đo neutrino.
Năm 1998, Takaaki Kajita đã phát hiện sự biến hóa - thay đổi hương vị trên dường bay - của neutrino nhờ detector SK tại Nhật. Các neutrino này xuất hiện tương tác giữa tia vũ trụ và khí quyển Trái đất.
Cùng thời các nhà khoa học tại SNO (Sudbury Neutrino Observatory), Canada dưới sự lãnh đạo của Arthur B.McDonald nghiên cứu neutrino từ Mặt trời cũng đã chứng minh được các neutrino đã thay đổi hương vị trên đường bay.
Hai thí nghiệm trên đều phát hiện ra hiện tượng mới quan trọng - sự dao động của neutrino tức sự biến hóa giữa các hương vị. Cơ học lượng tử buộc rằng muốn có dao động thì các neutrino phải có khối lượng khác nhau. Đây là một điều trái với Mô hình chuẩn (Standard Model - SM) của các hạt cơ bản thiết lập trước đây, theo SM thì neutrino không có khối lượng.
Hiện nay chưa ai có thể tiên đoán hết tầm quan trọng của hiện tượng dao động neutrino đối với vật lý hạt cơ bản và vũ trụ học.
Neutrino là hạt sơ cấp từng được cho là không có khối lượng. Sau hạt ánh sáng (photon), neutrino là hạt tồn tại nhiều nhất trong vũ trụ.
Trái đất thường xuyên bị neutrino bắn phá. Neutrino di chuyển trong vũ trụ với tốc độ gần bằng ánh sáng và hiếm khi tương tác với vật chất.
Một số hạt neutrino được tạo ra từ Vụ nổ lớn (Big Bang), phần lớn từ các vụ nổ sao (supernova), phản ứng trong nhà máy hạt nhân hay quá trình phân rã phóng xạ tự nhiên..
Danh từ neutrino (tiếng Ý có nghĩa là neutron nhỏ) là tên do Enrico Fermi đặt cho hạt này. Neutrino phát sinh từ phân rã của các hạt phóng xạ . Neutrino tương tác rất yếu với các hạt khác. Ứng với mỗi neutrino có một hạt phản neutrino
Có thể nói những gì được cung cấp thông qua các nghiên cứu của nhà khoa học Canada và Nhật Bản là một trong số điều ít ỏi mà con người biết được về loại hạt bí ẩn, ma quái và vô cùng khó nắm bắt này. Sau photon, tức các hạt của ánh sáng, neutrino chiếm số lượng đông đảo nhất trong toàn bộ vũ trụ. Neutrino liên tục oanh tạc trái đất không ngừng nghỉ. Mỗi giây, có đến hàng ngàn tỉ hạt neutrino đang xuyên qua cơ thể chúng ta, và hầu như không có cách nào ngăn chặn chúng.Trong nửa thế kỷ, giới khoa học cho rằng neutrino không hề có trọng lượng và do chúng hiếm khi nào tương tác khiến việc nghiên cứu neutrino cực kỳ khó khăn. Vấn đề khiến giới nghiên cứu đau đầu là khi tính toán số lượng neutrino xuất phát từ mặt trời trên lý thuyết, họ thấy có 2/3 số hạt biến mất một cách bí ẩn. Câu trả lời cho vấn đề này là neutrino có thể đã “thay hình đổi dạng” trên đường đi.
Vào năm 1998, lúc mới 39 tuổi, ông Kajita đã trình bày phát hiện góp phần mang tính đột phá: các hạt neutrino trong khí quyển “thay hình đổi dạng” trên đường lao đến cỗ máy Super-Kamiokande. Đây là cỗ máy được chôn sâu cách mặt đất khoảng 1.000 m bên dưới núi Kamioka gần thành phố Hida, tỉnh Gifu (Nhật Bản). Từ đó, ông kết luận neutrino nhiều khả năng tồn tại dưới 3 trạng thái khác nhau.
Trong khi đó, nhóm nghiên cứu ở Canada do tiến sĩ McDonald dẫn đầu đã chứng minh được rằng các hạt neutrino xuất phát từ mặt trời không biến mất trên đường lao đến trái đất. Thay vào đó, chúng chỉ thay đổi bản chất. Nhờ vậy, giới khoa học gia đã rút ra kết luận xa hơn nữa là để thay đổi bản chất trên đường di chuyển, neutrino phải có khối lượng, dù nhỏ đến mức nào đi nữa. Đối với ngành vật lý hạt, đây là phát hiện mang tính lịch sử.
Trả lời phỏng vấn của giới truyền thông, tiến sĩ McDonald đã giải thích những khía cạnh lợi ích thực tiễn có thể rút ra từ cuộc nghiên cứu về bản chất của neutrino. Ông cho biết một số cuộc nghiên cứu theo dõi các hạt neutrino từ lõi của mặt trời, do vậy giúp hiểu rõ hơn về lõi mặt trời, từ đó có thể hỗ trợ các quá trình như phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Neutrino hiếm khi tương tác với vật chất nên cần có những thí nghiệm khổng lồ để dò tìm chúng. Ở trung tâm thí nghiệm Super-Kamiokande ở Nhật Bản là một bể thép không gỉ khổng lồ, đường kính 39 m.
Nó chứa đầy 50.000 tấn nước tinh khiết. Lâu lâu thì một neutrino tương tác với khối nước đó, nó biến thành một hạt tích điện, sau đó tạo ra một lóe sáng.
Có hơn 13.000 máy dò sáng cực nhạy đặt xung quanh bể nước dùng để quan sát những lóe sáng này. Chúng có thể lần ra xuất xứ của những neutrino đó là đến từ bên trong lòng đất hoặc từ bầu trời phía trên.
Chặng đường dài 85 năm của Giải Nobel Vật lý 2015
# 1931- Một hạt giả thuyết được dự đoán bởi lý thuyết Wolfgang Pauli. Dự đoán dựa trên thực tế là năng lượng và động lực đã được bảo tồn tương ứng trong một số phân rã phóng xạ. Pauli cho rằng một phần năng lượng “mất tích” có thể được “cáng đáng” bởi một loại hạt vô hình và trung hòa (không mang điện tích) thoát ra.
# 1934 - Enrico Fermi phát triển một lý thuyết toàn diện về phân rã phóng xạ, trong đó đưa vào một loại hạt mà Pauli đã đưa vào giả thuyết của mình trước đây. Fermi đặt tên cho loại hạt đó là các neutrino (tiếng Ý: "một chút trung tính"). Với sự có mặt của các neutrino, lý thuyết của Fermi giải thích chính xác được nhiều kết quả quan sát thực nghiệm.
# 1959- Sự phát hiện một loại hạt phù hợp các đặc điểm dự kiến của các neutrino được công bố bởi Clyde Cowan và Fred Reines (là thành viên sáng lập của Super-Kamiokande; là giáo sư danh dự và nhận giải Nobel 1995 về vật lý).
# 1962 - Các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven và CERN (các phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân châu Âu) đưa ra một kết quả phát hiện đáng ngạc nhiên: loại hạt neutrino sinh ra gắn với sự có mặt của các hạt muon (muon) không hành xử giống như trong trường hợp xuất hiện hạt electron (e). Trên thực tế, một loại thứ hai của neutrino (neutrino muon) đã được phát hiện.
# 1978- Các hạt tau (t) được phát hiện tại SLAC (Linear Accelerator Center Stanford), nước Mỹ. Chúng được nhận ra sớm rằng, đây là một phiên bản nặng hơn của các hạt electron và muon, đồng thời sự phân rã của nó tỏ ra mất cân đối rõ ràng giữa năng lượng và động lựơng như Pauli dùng để dự đoán sự tồn tại của các neutrino ντ năm 1931. Sự tồn tại của một neutrino thứ ba liên quan đến tau là vì thế được suy ra, mặc dù neutrino này vẫn chưa được quan sát trực tiếp.
# 1985 - Một nhóm khoa học gia Nga lần đầu tiên xác định được một số lượng neutrino có khối lượng khác không. Khối lượng này vô cùng nhỏ (ít hơn khối lượng của electron cả 10.000 lần), nhưng nỗ lực tiếp theo để tái tạo một cách độc lập các phép đo khác không thành công.
# 1987 - Kamiokande, một máy đo tìm phân rã proton, và hệ máy tính IMB phát hiện một vụ nổ đồng thời của neutrino từ Supernova 1987A.
# 1988– Một Kamiokande khác có khả năng tốt hơn để phân biệt tương tác muon neutrino với tương tác electron neutrino, báo cáo rằng họ quan sát thấy chỉ có khoảng 60% số lượng dự kiến của các tương tác muon neutrino.
# 1989 - Các thí nghiệm tại máy gia tốc Large Electron-Positron (LEP) của CERN xác định rằng không có thêm loại neutrino nào có thể tồn tại ngoài ba loại đã được biết.
# 1996 – Thiết bị thí nghiệm Super-Kamiokande bắt đầu hoạt động.
# 1997- Super-Kamiokande báo cáo thâm hụt giữa các muon neutrino vũ trụ và electron neutrino năng lượng mặt trời, với tỉ lệ tương đồng với các phép đo bằng thí nghiệm trước đó.
# 1998 - Sự phối hợp Super-Kamiokande thông báo bằng chứng về khối lượng neutrino khác không ở hội nghị Neutrino '98.
Hiện các cuộc nghiên cứu vẫn đang diễn ra trên toàn thế giới trong nỗ lực “tóm lấy” neutrino để giám định thành phần cấu tạo của chúng. Giới khoa học hy vọng rằng những phát hiện mới sẽ hé mở các bí mật sâu kín nhất của neutrino, từ đó có thể thay đổi mọi hiểu biết hiện nay của nhân loại về lịch sử, cấu trúc và số phận tương lai của vũ trụ.
Thụy Miên (TNO)/ The World& Vietnam Report/ Vietnamnet
Sưu tầm trên Net