Giải bài toán bí ẩn neutrino còn thiếu pps

© hiepkhachquay | http://www.thuvienvatly.com 21

Giải bài toán bí ẩn neutrino còn thiếu

John N. Bahcall

Ba năm từ 2001 đến 2003 là những năm tháng vàng son của nghiên cứu neutrino mặt trời.

Trong thời gian này, các nhà khoa học đã giải được một bí ẩn mà họ đã phải vật lộn với nó trong

suốt bốn thập kỉ. Lời giải hóa ra thật quan trọng đối với cả vật lí học lẫn thiên văn học. Trong bài

báo này, tôi sẽ kể lại câu chuyện ba năm huyền thoại đó.

Hai phần đầu tóm tắt bí mật neutrino mặt trời và đưa ra lời giải đã được tìm thấy trong ba

năm vừa qua. Hai phần tiếp theo mô tả ý nghĩa của lời giải đối với vật lí học và thiên văn học.

Phần tiếp theo đó vạch rõ cái còn lại để làm trong nghiên cứu neutrino mặt trời và trình bày quan

điểm riêng của tôi lí giải tại sao mất hơn 30 năm mới giải xong bí ẩn neutrino còn thiếu. Phần

cuối cùng mang lại một ấn tượng nhìn lại quá khứ của lời giải.

Bí ẩn

Cảnh mở màn

Trong nửa đầu thế kỉ 20, các nhà khoa học trở nên bị thuyết phục rằng mặt trời chiếu

sáng bằng cách chuyển hóa, ở sâu bên trong của nó, hydrogen thành helium. Theo lí thuyết này,

bốn hạt nhân hydrogen gọi là proton (p) bị biến đổi ở bên trong mặt trời thành hạt nhân helium

(

4He), hai phản electron (e+

, electron tích điện dương) và hai hạt bí ẩn và khó nắm bắt gọi là

neutrino (νe). Quá trình biến đổi hạt nhân này, hay sự nhiệt hạch hạt nhân, được tin là nguyên

nhân cho ánh sáng mặt trời và do đó cho mọi sự sống trên trái đất. Quá trình biến đổi, bao gồm

nhiều phản ứng hạt nhân khác nhau, có thể viết thành sơ đồ như sau:

(1)

Hai neutrino sinh ra mỗi khi phản ứng nhiệt hạch (1) xảy ra. Vì bốn proton nặng hơn một

hạt nhân helium, hai electron dương và hai neutrino, nên phản ứng (1) giải phóng rất nhiều năng