Bài báo gây khuấy động trong cộng đồng vật lý

Dân trí

Một nhóm các nhà vật lý tại Đại học California (UoC) đã đăng tải một bài báo lên máy chủ arXiv (arXiv là cơ sở dữ liệu dạng tiền in ấn/bản thảo) trong đó họ cho rằng công trình nghiên cứu do một nhóm nghiên cứu ở Hungary thực hiện năm ngoái có thể đã tiết lộ sự tồn tại của lực thứ năm của tự nhiên.

Bài báo của họ đã gây ra một sự khuấy động trong cộng đồng vật lý khi một số nhóm đặt mục tiêu tái tạo lại các thí nghiệm đã được nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu hạt nhân thuộc Viện hàn lâm khoa học Hungary thực hiện.


Mô hình Chuẩn. Ảnh: AAAS

Mô hình Chuẩn. Ảnh: AAAS

Công trình nghiên cứu do nhóm các nhà khoa học Hungary thực hiện dưới sự dẫn dắt của Attila Krasznahorkay đã kiểm tra sự tồn tại của các photon tối, tương tự các photon thông thường nhưng là hạt mang trong vật chất tối. Họ bắn các proton vào các mẫu lithi-7 tạo ra berylli-8 hạt nhân, trong đó, khi nó phân rã, phát xạ các electron và positron. Điều gây ngạc nhiên là khi họ theo dõi các cặp phát xạ này, thay vì rơi xuống nhất quán, các cặp này hơi bật lên. Nhóm nghiên cứu cho rằng hiện tượng này là do sự tạo ra của một hạt lạ có khối lượng khoảng 17 MeV. Kết quả nghiên cứu của họ được tải lên trên máy chủ arXiv và bài báo của họ sau này được tạp chí Physical Review Letters xuất bản. Bài báo này thu hút được rất ít sự chú ý cho đến khi nhóm nghiên cứu tại UoC đăng tải bài báo của họ cho rằng hạt mới được nhóm nghiên cứu Hungary phát hiện ra không phải là một photon tối, mà thay vào đó có thể là một boson protophobic X, trong đó họ tiếp tục đề xuất rằng có thể mang theo một lực siêu ngắn có tác dụng chỉ trên chiều rộng của một hạt nhân nguyên tử - có nghĩa là nó là một lực mà không phải là một trong bốn lực cơ bản làm nền tảng cho vật lý hiện đại.

Bài báo được nhóm nghiên cứu UoC đăng tải đã tạo ra một sự hứng thú, cũng như những hoài nghi của cộng đồng khoa học. Tuy nhiên ý tưởng này vẫn đủ hấp dẫn để một số nhóm nghiên cứu công bố các kế hoạch lặp lại thí nghiệm được nhóm nghiên cứu Hungary tiến hành và tất cả mọi người đều hướng vào các thí nghiệm ánh sáng tối tại Phòng thí nghiệm Jefferson, nơi một nhóm đang tìm kiếm bằng chứng về photon tối - họ sẽ bắn các electron vào các mục tiêu khí để tìm kiếm bất cứ phần tử nào có khối lượng từ 10 đến 100 MeV và hiện này họ nhằm cụ thể hơn vào các phần tử có khối lượng 17 MeV. Những gì các nhà nghiên cứu tìm thấy, hoặc không tìm thấy, có thể chứng minh liệu lực thứ năm khó nắm bắt của tự nhiên có thực sự tồn tại hay không, trong thời gian một năm.

Trong Mô hình Chuẩn (Standard model), có hai loại hạt cơ bản trong tự nhiên (fermion và boson) và 4 lực cơ bản. Các boson trong Mô hình Chuẩn là phonton, Z photon, W photon, gluon và higgs boson. Có hai kiểu fermion cơ bản là quark và lepton, trong đó có 6 loại lepton còn gọi là vị (electron và neutrino electron, muon và neutrino muon, tau và neutrino tau) và 6 loại quark còn gọi là hương (lên (up), xuống (down), duyên (charm), là (strange), đỉnh (top) và đáy (bottom)). 4 lực cơ bản là lực hấp dẫn (gravity) với hạt mang (carrier) là graviton, lực điện từ (electromagnetism) với hạt mang là photon, lực tương tác yếu (weak) với hạt mang là boson và lực tương tác mạnh (strong) với hạt mang là gluon.

N.L.H - NASATI (Theo Phys)