Hạt Higgs Và Mô Hình Chuẩn

Cuốn sách “Hạt Higgs Và Mô Hình Chuẩn” của tác giả Cao Chi là một tác phẩm có giá trị trong việc giới thiệu và phổ cập kiến thức về một trong những khám phá vĩ đại nhất của vật lý hiện đại: Phát hiện hạt Higgs. Qua cuốn sách này, độc giả sẽ được tác giả giới thiệu một cách khoa học và dễ hiểu về bản chất của hạt Higgs, ý nghĩa của việc phát hiện ra hạt này đối với lý thuyết vật lý hạt cũng như những thành tựu mới nhất trong nghiên cứu vật lý hạt.

Theo giới thiệu của tác giả, hạt Higgs là một loại hạt tương tác yếu được đề xuất tồn tại trong mô hình chuẩn của vật lý hạt. Mô hình chuẩn là một lý thuyết vật lý hạt thành công nhất từ trước đến nay, giải thích được cấu tạo của vật chất cũng như tương tác giữa các hạt cơ bản. Theo mô hình chuẩn, vật chất được cấu tạo từ các hạt cơ bản gồm quark và lepton. Những hạt này có khối lượng do tương tác với trường Higgs – một trường phủ khắp vũ trụ. Hạt Higgs chính là “hạt mang khối lượng” cho phép các hạt khác có khối lượng.

Tác giả giải thích chi tiết về cơ chế hình thành khối lượng thông qua tương tác với trường Higgs. Khi các hạt di chuyển qua trường Higgs, chúng sẽ hấp thụ một phần năng lượng của trường này thành khối lượng riêng. Điều này giải thích tại sao các hạt có khối lượng khác nhau bất chấp chúng đều là các hạt cơ bản. Hạt Higgs là “chứng minh” vật lý của sự tồn tại của trường Higgs. Việc phát hiện ra hạt Higgs tại đại sản phẩm Hadron (LHC) ở CERN vào năm 2012 đã xác nhận tính đúng đắn của giả thuyết này, đồng thời khẳng định tính chính xác của mô hình chuẩn.

Tác giả cũng đề cập chi tiết về quá trình tìm kiếm và phát hiện ra hạt Higgs. Theo đó, từ những năm 1960 trở đi, các nhà khoa học đã dự đoán sự tồn tại của hạt Higgs và bắt đầu cuộc săn tìm nó. Nhiều máy gia tốc hạt khác nhau đã được xây dựng để tìm kiếm dấu vết của hạt này, song phải đến khi LHC đi vào hoạt động với năng lượng cao hơn nhiều lần so với các máy trước đó mới thành công. Các nhà khoa học đã phát hiện ra hạt có khối lượng xấp xỉ 125 GeV/c2 phù hợp với dự đoán của hạt Higgs. Đây là một trong những khám phá vĩ đại nhất của khoa học thế kỷ 21.

Sau khi phát hiện ra hạt Higgs, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu nhằm xác định chính xác hơn các tính chất của nó, chứng minh rằng đó chính xác là hạt Higgs theo dự đoán của mô hình chuẩn. Tác giả giới thiệu trong sách về những kết quả mới nhất từ các thí nghiệm tại LHC, chứng tỏ hạt được phát hiện có đầy đủ tính chất của hạt Higgs: khối lượng, spin, cách tương tác với các hạt khác. Điều này củng cố vai trò của hạt Higgs trong cơ chế hình thành khối lượng của mô hình chuẩn.

Mời các bạn đón đọc Hạt Higgs Và Mô Hình Chuẩn của tác giả Cao Chi & Chu Hảo & Pierre Darriulat & Nguyễn Xuân Xanh & Phạm Xuân Yêm.