Các nhà vật lý từ LHC đã thu được phản hạt "lạ"

Như thông báo trên website của LHCb, các nhà vật lý đã “tóm gọn” được các hạt, có đầy đủ các tính chất đặc trưng, trùng với sự phân hủy của các hạt, bao gồm hạt quark b (tức quark đẹp – b là beauty) và antiquark s (tức phản hạt quark lạ – s là strange).

Máy gia tốc hạt lớn LHC.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Hạt này xuất hiện cùng với nhiều hạt khác nữa do sự va chạm của 2 proton đã tăng tốc tới khi đạt năng lượng 3,5 teraelectron-volt. Meson Bs sau khi bay 1,5 mm, đã phân huỷ thành 3 hạt khác có thời gian sống lâu, mà 1 trong các hạt đó là meson Ds sau khi bay 6,5 mm lại phân huỷ thành 3 hạt sống lâu khác là meson K , K- và pi-meson. Quỹ đạo của của 3 hạt này được xác định trên máy dò LHCb. Các số liệu thu được cho phép biết được, với độ chính xác cao, các hạt nào là ban đầu của nó.

Máy dò LHCb, một trong 4 máy dò của cơ sở này được dùng để tìm đáp án cho bài toán mà các nhà vật lý làm việc tại một trong các máy dò của LHC đã gặp phải khi máy gia tốc bắt đầu làm việc: đó là thu được những hạt chứa quark đẹp và antiquark lạ, hoặc B-meson lạ (Bs). Đó chính là những hạt lần đầu tiên các nhà vật lý đã thu được bằng thực nghiệm tại Phòng thí nghiệm mang tên Fermi (Hoa Kỳ) vào năm 2006.

Câu hỏi ví sao Vũ trụ gồm những vật chất thông thường mà không phải vật chất và phản vật chất với số lượng bằng nhau chỉ có thể được trả lời nếu những người tham gia thí nghiệm nghiên cứu các hạt chứa quark b và meson B.

Các hạt này có khả năng dao động độc đáo, “chuyển qua chuyển lại” giữa các trạng thái hạt và phản hạt. Như đã chứng minh bằng thực nghiệm trên các thiết bị va chạm Tevatron tại Phòng thí nghiệm mang tên Fermi của Mỹ, các meson này chuyển qua chuyển lại giữa hai trạng thái khoảng 3 tỷ lần (trillion) trong một giây.

Trước đó, trong các thí nghiệm trên LHCb, người ta đã xác định được sự hình thành meson B , gồm antiquark b và quark u (quark đỉnh). Lần đầu tiên các hạt này được phát hiện vào những năm 1980.

Máy gia tốc hạt lớn LHC hoạt động trở lại vào ngày 20 Tháng 11 sau 1 năm sửa chữa. Thiết bị khổng lồ này được bắt đầu chế tạo vào những năm 1990 và chạy thử vào Tháng 9 năm 2008. Các nhà vật lý đã đã phát thử thành công chùm proton theo hai hướng. Một tuần sau, máy LHC bị hỏng nặng do một khối nam châm từ ở trạng thái siêu dẫn không hoạt động được.

Việc sửa chữa lại thiết bị và hiện đại hoá nó phải mất hơn một năm.