Large Hadron Collider (LHC)

Large Hadron Collider (Máy gia tốc hạt lớn - gọi tắt là LHC) là chiếc máy gia tốc hạt hiện đại lớn nhất và cung cấp gia tốc mạnh nhất trên thế giới, được thiết kế để tạo va chạm trực diện giữa các tia proton (một trong các loại hạt cơ bản) với động năng cực lớn. Mục đích chính của nó là phá vỡ những giới hạn và mặc định của mô hình chuẩn - những lý thuyết cơ bản hiện thời của vật lý hạt. Trên lý thuyết, chiếc máy này được cho là sẽ chứng minh được sự tồn tại của hạt Higgs, những kết quả nghiên cứu từ chiếc máy này có thể chứng minh những dự đoán từ trước cũng như những liên kết còn thiếu trong mô hình chuẩn, và giải thích được những hạt sơ cấp khác có được những đặc tính như khối lượng như thế nào.

Dự án LHC sẽ được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt Châu Âu (CERN), và gồm có một máy gia tốc hạt lớn được đặt trong một đường hầm ngầm 27 kilômet đi qua biên giới Pháp và Thụy Sĩ.
Bên trong đường hầm, những chùm Proton sẽ được gia tốc tới gần tốc độ ánh sáng và được cho va chạm với nhau. Điều này tạo ra điều kiện cho các thăng giáng năng lượng cao gần giống với những thời điểm ban đầu của vũ trụ, sau vụ nổ lớn Big Bang. Và điều này còn cho phép tìm hiểu được về nguồn gốc của vật chất và kiểm tra được mô hình chuẩn của vật lí hạt (Standard Model), mô hình đang tỏ ra hiệu quả trong việc mô tả và giải thích hành vi của các hạt cơ bản.
Thông tin về sự va chạm các chùm hạt trong máy gia tốc được gửi đến tất cả các trung tâm nghiên cứu tại Châu Âu, Châu Á và Mỹ để lưu giữ và xử lí dữ liệu.

Việc khởi động LHC cũng gặp phải sự phản đối mạnh vì một số nhà khoa học cho rằng cỗ máy sẽ tạo ra các ?olỗ đen mini" có thể nuốt chửng cả Trái đất. Một số người khác e ngại nó sẽ tạo ra các vật chất lạ (chỉ tồn tại trên lý thuyết), biến cả hành tinh thành một khối vật chất lạ, nóng bỏng. Nhà vật lý nổi tiếng người Anh, Martin Rees, ước tính khả năng LHC gây ra thảm họa toàn cầu là rất nhỏ (xác suất là 1/50.000.000 ).
Tuy nhiên, giới khoa học ủng hộ sự ra đời của LHC và khẳng định sẽ chẳng có ngày tận thế nào cả, dù LHC có thật sự tạo ra được các lỗ đen mini, vì lỗ đen mini sẽ bốc hơi chỉ trong vài phần triệu giây theo lý thuyết của bác học người Anh Stephen Hawking.
Khi hoạt động, LHC bắn phá các tia hạt proton với nhau, với mức năng lượng cao chưa từng thấy. Giáo sư Giddings cho biết, trên thực tế, từ hàng tỉ năm qua các tia vũ trụ có năng lượng cao cũng bắn phá bầu khí quyển Trái đất, tạo ra các va chạm tương tự như thí nghiệm trong LHC nhưng tới nay Trái đất vẫn an toàn.

Các bộ phân tích:
Sáu bộ phân tích (detector) đã được xây dựng trong hệ thống của LHC, nằm trong những hang lớn bên dưới mặt đất được đào tại các điểm giao của LHC. Hai bộ trong số đó, là ATLAS experiment và Compact Muon Solenoid (CMS), là những bộ phân tích hạt đa mục đích có kích thước lớn. Hai bộ A Large Ion Collider Experiment (ALICE) và LHCb có các chức năng riêng biệt hơn, và hai bộ còn lại nhỏ hơn nhiều là TOTEM và LHCf dành cho các nghiên cứu chuyên môn đặc biệt. Bản tóm tắt của BBC về các bộ phân tích chính là:
* ATLAS ?" một trong hai bộ phân tích đa mục đích. ATLAS sẽ được sử dụng để tìm kiếm những dấu hiệu vật lý học mới, bao gồm nguồn gốc của khối lượng và các chiều phụ trợ.
* CMS ?" một bộ phân tích đa mục đích khác, giống với ATLAS, sẽ lùng sục các hạt Higgs và tìm kiếm những manh mối về bản chất của vật chất tối.
* ALICE ?" sẽ nghiên cứu một dạng "lỏng" của vật chất gọi là quark-gluon plasma, dạng tồn tại rất ngắn sau Vụ nổ lớn.
* LHCb ?" so sánh những lượng vật chất và phản vật chất được tạo ra trong Vụ nổ lớn. LHCb sẽ cố gắng tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra đối với phản vật chất "bị thất lạc".

Quá trình hoạt động:
10/09/2008 : bắt đầu đi vào hoạt động.
19/09/2008: một kết nối điện giữa 2 nam châm bị hỏng, gây ra một phản ứng dây chuyền dẫn đến hư hại nặng: Một trong số nhiều nam châm khổng lồ tạo nên trái tim của máy gia tốc trở nên quá nóng - hay đúng hơn là lạnh quá ít. Việc sửa chữa cỗ máy giá hơn 2 tỉ euro này sẽ kéo dài nhiều tháng.

Hạt Higgs
Trong vài thập kỷ qua, giới vật lý hạt đã xây dựng được một mô hình lý thuyết chuẩn, tạo nên bộ khung về kiến thức các hạt và lực cơ bản trong tự nhiên. Một trong những thành phần cơ bản của mô hình này là trường lượng tử giả thiết phổ biến, chịu trách nhiệm cung cấp khối lượng cho phân tử. Trường này có tên gọi là trường Higgs. Là hệ quả của đối ngẫu sóng-hạt, tất cả các trường lượng tử đều có một hạt cơ bản đi kèm. Hạt đi kèm với trường Higgs được gọi là hạt Higgs, hay Higgs boson, boson Higgs, theo tên của nhà vật lý Peter Higgs.
Vì trường Higgs chịu trách nhiệm về khối lượng, việc các hạt cơ bản có khối lượng được nhiều nhà vật lý coi như một dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của trường Higgs. Giả sử hạt Higgs tồn tại, chúng ta có thể suy luận được ra khối lượng của nó dựa trên tác động mà nó tạo ra đối với thuộc tính của các hạt và trường khác. Tuy nhiên, việc hạt Higgs có tồn tại hay không vẫn là điều nhiều người tranh cãi.
Ý tưởng cho sự tồn tại của hạt Higgs
Khi đặt chân lên bàn cân, bạn có thể hy vọng rằng cân sẽ chỉ một con số nhỏ hơn đối với ngày hôm trước, bạn mong rằng... mình đang giảm cân. Số chỉ trên bàn cân đó chính là khối lượng của bạn dưới tác dụng của lực hấp dẫn xác định lên trọng lượng của bạn. Nhưng cái gì xác định cho khối lượng của bạn đây?
Đó là một trong những câu hỏi được hỏi nhiều và mong chờ có lời giải thích trong vật lý ngày nay. Rất nhiều thí nghiệm thuộc lĩnh vực vật lý hạt nhân trên thế giới đang tìm kiếm bộ máy (mechanism) tạo ra khối lượng. Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm hạt nhân CERN ở Geneva cũng như tại Fermilab ở Illinois đang hy vọng tìm kiếm được cái họ gọi là "Higgs boson". Họ tin tưởng rằng nó là một hạt, cũng có thể là một tập hợp hạt mà chúng có thể tạo ra những hạt có khối lượng khác.
Ý tưởng về một hạt tạo ra một khối lượng khác quả là một điều phi trực quan... Phải chăng khối lượng không là một đặc tính cố hữu của vật chất? Nếu không thì làm sao lại có thể tồn tại một thực thể ở đó nó truyền khối lượng vào một thực thể khác bằng cách luân chuyển và bằng cách tương tác với chúng?
Một ví dụ có thể giúp bạn hiểu được sự hoạt động của "nguyên lý" này đó là bạn hãy tưởng tượng mình tới dự một bữa tiệc. Với đám đông các khách mời, phân bố chật kín hội trường. Khi một ngôi sao điện ảnh bước vào, đám đông ở cửa vây quanh và bám lấy anh ta. Anh ta thu hút những người gần nhất và di chuyển vào trong. Bằng việc kéo theo một đám đông xung quanh, anh ta đã làm tăng động lượng, một dấu hiệu của khối lượng. Anh ta khó khăn mới có thể thoát ra khỏi đám đông ấy, và càng khó hơn để có thể trở lại chỗ ban đầu.
Ảnh hướng của nhóm (đám đông vây quanh) chính là bộ máy Higgs, được đưa ra bởi nhà vật lý người Anh Peter Higgs vào những năm 1960. Lý thuyết đưa ra giả thuyết cho rằng có một dạng lưới biểu trưng cho trường Higgs phủ đầy vũ trụ. Giống như trường điện từ, nó có ảnh hưởng tới những hạt di chuyển xuyên qua nó, nhưng nó cũng liên hệ với vật lý chất rắn. Các nhà khoa học biết rằng khi một electron đi qua một mạng tinh thể nguyên tử điện tích dương, khối lượng của electron có thể tăng lên gấp 40 lần. Điều này cũng có thể đúng với trường Higgs, khi một hạt di chuyển trong nó, nó sẽ bị bóp méo một chút - giống như đám đông vây quanh ngôi sao điện ảnh ở bữa tiệc - và truyền khối lượng cho hạt.
Câu hỏi về khối lượng là một vấn đề hóc búa, dẫn đến việc tồn tại hạt Higgs boson để phủ kín khoảng trống còn sót trong Mô Hình Chuẩn. Mô Hình Chuẩn miêu tả 3 trong 4 lưc của tự nhiên: lực điện từ, lực tương tác mạnh, và lực tương tác yếu. Lực điện từ đã được biết một cách cặn kẽ trong nhiều thập kỷ qua. Hiện tại, các nhà vật lý dồn sự quan tâm sang lực hạt nhân mạnh, cái bó những phần của hạt nhân nguyên tử lại với nhau, và lực hạt nhân yếu, cái chi phối khả năng phóng xạ cũng như phản ứng hidro (hydrogen fusion), một phản ứng quan trọng tạo ra năng lượng mặt trời
...
http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA%A1t_Higgs
Tôi cho rằng sẽ không tìm được ra hạt Higgs mà tìm ra nhiều những thứ mà chúng ta không hề biết gì về chúng.
Để thí nghiệm xong. Nếu tôi đúng tôi xin giải thích tiếp. Nếu tôi sai, coi như tôi xong, chưa nói gì. Và xin lỗi mọi người!

Tôi cũng cho rằng Higgs boson và Higg field chỉ là một sản phẩm lý thuyết , thế nên nó sẽ không được tìm thấy ở LHC.
Sau sự cố xảy ra năm ngoái thì đến tháng 11/09 nó mới có thể hoạt động trở lại , bác có ý tưởng gì thì post lên cho anh em xem phát , đợi đến lúc ấy làm gì !

theo Stephen Hawking thì hạt Higg ko tồn tại, và hình như ông ta cá 100$ rằng LHC sẽ chỉ chứng minh điều đó chứ ko phải là tìm ra nó

Higg có tồn tại, tớ đang tìm nó đây

Nếu chỉ có hạt Higgs chịu trách nhiệm cung cấp khối luợng cho vật chất. thì công thức E = mc2 của Einstein coi như bỏ, và sẽ không có bom Nguyên tử gì cả. Hoan hô hạt Higgs

Cái hạt Higg này, và một số các hạt khác, là những ý tưởng rất mơ hồ và dở hơi, để dẫn đến cái sản phẩm tệ nhất mà người ta từng chế tạo: các máy gia tốc lớn nghiên cứu hạt cơ bản.

Gửi ntt:
Không biết hiểu biết của bác về vật lý hiện đại đến cỡ nào, riêng em đọc xong mấy màn mở bài của bác là muốn ngất.
Nếu bác am hiểu thì trước hết cũng làm "công tác tư tưởng" là phác thảo vài nét về các khái niệm chính để bọn em khởi động củ đậu gắn trên đầu, chứ cứ nện luôn vào "trườnglươgng tử", "sản sinh khối lượng" y hệt cánh nhà báo thế này hơi mệt!
Đấy là nói chân thành nhé!

Lớp học về Large Hadron Collider Physics (LHC) tại HCM vào tháng 1 - 2010
Tóm tắt: Lớp học về Large Hadron Collider Physics (LHC) được Đại Học KHTN-HCM (HCMUS), ĐH KHTN HN (HUS) và Viện Vật Lý (IOP) tổ chức tại TP HCM vào tháng 1, 2010. Tất cả mọi người yêu thích vật lý đều có thể đăng kí tham gia học. Người tham dự sẽ được xét chọn theo các tiêu chí trong đơn đăng kí.
SECOND SCHOOL on PHYSICS at the LHC
(LHCS-2)
HCM city, 4-9 January 2010
The school is a joint activity of HCM-city University of Science (HCMUS), Hanoi University of Science (HUS) and Institute of Physics (IOP).
Important information :
- Location: HCM-city University of Science, HCM city
- Dates: 4 - 9 January 2010.
- Application deadline: 15 November 2010 (Sunday).
More detailed information of the LHCS-2 can be found in the website
http://iop.vast.ac.vn/activities/lhcs/10/
-----------------------------------
PURPOSE AND SCOPE OF THE SCHOOL
This LHCS will be one of the activities realizing the recently signed agreement between CERN and Vietnam represented by Vietnamese Academy of Science and Technology (VAST) and a cooperation program (LIA) between scientific institutions of France and Vietnam in which HCMUS, IOP, and HUS are involved.
The school aims at providing a general theoretical and experimental background on particle physics to fourth year undergraduate and Master degree students. The lectures are related to experiments of the Large Hadron Collider with hands-on training on computer based on the ATLAS experiment as examples.

http://vnexpress.net/GL/Khoa-hoc/2008/09/3BA0655F/
Hành trình hạt của Chúa
Bản thảo mà Peter Higgs gửi đến tạp chí chuyên ngành "Physical Review Letters" năm 1964 chỉ dài có 1 trang rưỡi. Trong đó có vỏn vẹn 4 phương trình mà Higgs mô tả một thuật toán mang lại khối lượng cho hạt ?" vấn đề chưa được giải quyết trong lý thuyết cho đến thời điểm đó. Nhà vật lý người Scottland không tên tuổi đã tiếp tục phát triển lý thuyết trường lượng tử cho hạt cơ bản, lý thuyết mà thời đấy đã được cho là cũ kỹ.
Đầu tiên, các nhà thẩm định của tờ báo không tin vào ý tưởng này. Bài viết bị từ chối nhanh chóng. "Họ cho rằng điều đó không có liên quan gì đến vật lý cả", ông Higgs nói. Cuối cùng, mãi đến phiên bản thứ hai mới được tờ báo đồng ý đưa đi in. Thời gian ngắn sau đó, ai cũng bàn đến lý thuyết của Higgs.
Nhưng kể từ đó, Higgs không đạt được thành tựu nào khác. Ông là một nhà vật lý bình thường, và ông cũng chẳng hề phủ nhận điều này. "Có lẽ đơn giản là tôi chỉ có may mắn", ông giải thích.
Lý thuyết đắt tiền nhất từ trước đến nay
Thế nhưng 1 trang rưỡi của năm 1964 không những chỉ làm cho ông nổi tiếng ?" nó cũng mang lại hậu quả là nhiều cuộc đầu tư khổng lồ. Từ đó các nhà khoa học cố gắng chứng minh hạt Higgs với những máy gia tốc hạt ngày càng lớn. Nhưng đến nay vẫn không có kết quả. Thí nghiệm vào hôm qua chắc chắn là đắt tiền nhất: Máy gia tốc LHC (Large Hadron Collider) sẽ thực hiện thí nghiệm "Atlas" nhằm chứng minh các hạt Higgs khả nghi tạo khối lượng cho hạt cơ bản.
Hằng ngàn nhân viên kỹ thuật và nhà nghiên cứu đã làm việc từ nhiều năm nay tại dự án LHC, 2 tỷ euro đã được chi cho việc xây dựng đường hầm hình tròn dài 27 km mà các proton sẽ chuyển động trong đó với vận tốc bằng 99,9999991% vận tốc ánh sáng. Mỗi một giây chúng sẽ bay hơn 11.000 vòng. Người ta đang chờ đợi nhiều nhận thức cơ bản về vụ nổ lớn, năng lượng tối và về câu hỏi đã được ông Higgs trả lời trên lý thuyết là thật ra vật chất có khối lượng của nó từ đâu.
Vì một người không chuyên khó có thể hiểu được lý thuyết do Higgs phát triển nên năm 1993 Bộ trưởng Bộ khoa học Anh Wiliam Waldegrave đã phát động lời kêu gọi các nhà vật lý giải thích ý tưởng này trên một tờ giấy khổ A4. Ông Waldegrave mong muốn mỗi một người đều hiểu được tiền thuế của nước Anh được chi tiêu vào việc xây dựng LHC là để làm gì.
Margaret Thatcher đi xuyên qua trường Higgs
Phổ biến nhất là sự so sánh trường Higgs với một buổi tiệc của nhà vật lý David Miller tại London. Những người tham gia một buổi tiệc phân bố đồng đều trong phòng. Bất thình lình bà Margaret Thatcher đến tham dự. Bà đi xuyên qua đám đông, ngay lập tức một nhóm người bao quanh lấy bà. Qua đó bà có một khối lượng lớn hơn. Khi bà tiếp tục đi tới, những người ở gần sẽ tiến lại chỗ bà. Những người khác mà bà đi xa khỏi sẽ quay đi và lại hướng về những người đang đàm thoại lúc ban đầu.
"Đó là cơ chế Higgs trong 3 chiều với tất cả các phức tạp của tính tương đối", ông Miller viết. Để tạo khối lượng cho hạt, một trường mới đã được phát minh ra, bị cong đi khi một hạt chuyển động qua nó.
Nhà vật lý so sánh hạt Higgs với một tin đồn đang lan truyền đi trong phòng tiệc. Phòng này chính là trường Higgs. Tin đồn bắt đầu ở một góc phòng, nhiều người tụ đầu lại với nhau để nghe nó. Rồi nó đi đến góc khác ?" theo sự tụ tập lại của những người trong phòng. Những tụ tập lan truyền tin đồn như thế cuối cùng cũng đã mang lại khối lượng cho cựu thủ tướng Thatcher. Bà Thatcher là một hạt nhận được khối lượng. Tin đồn, biểu tượng của hạt Higgs, cũng tạo thành một nhóm và vì vậy cũng phải có khối lượng.
"Hạt Higgs được tiên đoán trước như là một quy tụ lại như vậy của trường Higgs", ông Miller giải thích. Các nhà vật lý có thể sẽ tin vào sự tồn tại của trường Higgs và cơ chế của sự tạo thành khối lượng nếu như có thể chứng minh được hạt Higgs.
"Nhất định sẽ tìm thấy một cái gì đó"
"Chúng tôi nhất định sẽ tìm thấy một cái gì đó", ông Wolfgang Mader từ Đại học Kỹ thuật Dresden (Đức), người chịu trách nhiệm về một bộ máy dò trong thí nghiệm "Atlas", nói.
"Thế nào đi nữa thì chúng tôi cũng sẽ có nhiều nhận thức mới ?" có hay không có hạt Higgs." Cũng có thể có 4 biến thể của hạt Higgs như lý thuyết siêu đối xứng đưa ra. Cũng có thể là sự tồn tại của hạt Higgs sẽ được phủ định.
Nếu như chứng minh được cái được gọi là hạt của Chúa thì ông Peter Higgs, hiện 79 tuổi và là giáo sư danh dự đã về hưu, sẽ là một ứng cử viên sáng giá cho Giải Nobel.
Bảo đảm qua nhiều thí nghiệm trước đó
Ngoài những thí nghiệm khác, người ta sẽ mô phỏng vụ nổ lớn. Khoa học hy vọng sẽ tìm được trả lời cho những câu hỏi lớn của vật lý: Tại sao lại không có phản vật chất trong thế giới của chúng ta? Chính xác là điều gì đã xảy ra trong vụ nổ lớn? Thật sự có hạt Higgs tạo khối lượng cho hạt cơ bản theo mô hình chuẩn của vật lý hay không?
Được diachiso sửa chữa / chuyển vào 23:24 ngày 25/11/2009