Dò tìm quark kích thích: LHC qua mặt Tevatron

Máy Va chạm Hadron Lớn đang vận hành hết tốc lực. Một đội nghiên cứu tại cỗ máy va chạm trên ở CERN, gần Geneva, Thụy Sĩ, sắp công bố kết quả đầu tiên qua mặt khả năng của các máy va chạm hạt đối thủ khác.

Kết quả trên nói về việc tìm kiếm một quark “kích thích” khó nắm bắt. Các quark không được nghĩ là có cấu trúc gì nhỏ hơn nữa, nhưng nếu người ta tìm thấy nó ở trong một trạng thái kích thích, thì điều đó chứng tỏ suy nghĩ này là sai. Đây là vì một trạng thái kích thích chỉ phát sinh khi có sự thay đổi cách thức mà những hạt nhỏ hơn bên trong đó liên kết với nhau.

Tìm kiếm các hạt hay lảng tránh (Ảnh: Fabrice Coffrini/epa/Corbis)

Các thí nghiệm tại máy va chạm Tevatron tại Fermilab ở Batavia, Illinois, trước đây đã tìm kiếm các quark kích thích, và đã bác bỏ sự tồn tại của chúng ở những khối lượng lên tới 870 GeV. Hiện nay, detector ATLAS tại LHC đã vượt qua ngưỡng này hơn 40%, đếm ra các quark kích thích lên tới 1260 GeV.

Nhờ năng lượng cao của LHC, ATLAS thu được giá trị này với chưa tới bốn tháng dữ liệu, so với bốn năm cần thiết cho kết quả Tevatron. “Rõ ràng tất cả chúng tôi rất hào hứng vì chúng ta xây dựng cỗ máy này để tiến vào một chế độ năng lượng nhất định”, theo Tom LeCompte làm việc tại ATLAS.

“Chúng tôi đang cạnh tranh với, nếu không nói là làm tốt hơn, tầm với của Tevatron”, Albert De Roeck thuộc thí nghiệm CMS, một detector khác tại LHC, phát biểu.

Kurt Riesselmann, một phát ngôn viên cho Fermilab, cho biết mặc dù có kết quả này, nhưng Tevatron vẫn sẽ dẫn đầu cuộc đua đi tìm những hạt khác, thí dụ như boson Higgs, vì nó đã thu thập được nhiều dữ liệu hơn để sàng lọc. “Tevatron sẽ tiếp tục dẫn đầu trong vài ba năm nữa”, ông nói.

Nguồn: New Scientist