"Chìa khoá vàng" giúp khám phá bí ẩn sâu thẳm của vũ trụ

Các nhà khoa học hàng đầu tại CERN, tổ chức nghiên cứu hạt nhân lớn nhất thế giới, ngày ¼ đã công bố bản kế hoạch chi tiết cho dự án Future Circular Collider (FCC) – một cỗ máy gia tốc hạt có kích thước vượt xa mọi công trình khoa học trước đó. Nếu được phê duyệt, dự án trị giá 14 tỷ franc Thụy Sĩ (khoảng 16 tỷ USD) này sẽ trở thành “chìa khóa vàng” giúp nhân loại khám phá những bí ẩn sâu thẳm của vũ trụ.

Dự án FCC, với chu vi lên tới 91 km – dài hơn gấp 3 lần so với Máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider – LHC) hiện nay, sẽ được xây dựng dưới lòng đất, dọc theo biên giới Pháp – Thụy Sĩ và thậm chí còn mở rộng dưới lòng hồ Geneva. Máy gia tốc này sẽ vận hành theo hai giai đoạn: giai đoạn đầu vào giữa thập niên 2040 để thực hiện các thí nghiệm chính xác cao về các hiện tượng vật lý đã biết, trước khi bước vào giai đoạn hai vào năm 2070 với các vụ va chạm năng lượng cao của proton và ion nặng.

Theo ông Giorgio Chiarelli - Giám đốc nghiên cứu tại Viện Vật lý hạt nhân quốc gia Italy, những thí nghiệm này có thể mở ra “cánh cửa dẫn đến điều chưa biết”. Ông nhấn mạnh lịch sử vật lý đã chứng minh rằng khi có nhiều dữ liệu hơn, trí tuệ con người có thể khai thác những thông tin vượt xa mong đợi ban đầu.

Một trong những mục tiêu trọng tâm của FCC là nghiên cứu sâu hơn về hạt Boson Higgs – hạt mang ý nghĩa nền tảng giúp giải thích cách vật chất có khối lượng sau vụ nổ Big Bang. Năm 2013, CERN đã xác nhận sự tồn tại của Boson Higgs nhờ LHC, nhưng vẫn còn vô số câu hỏi chưa được giải đáp về bản chất của hạt này.

Giám đốc CERN Fabiola Gianotti khẳng định rằng cỗ máy gia tốc hạt tương lai này có thể trở thành “công cụ phi thường nhất mà nhân loại từng xây dựng” để nghiên cứu các quy luật cơ bản của tự nhiên theo hai hướng: cải thiện hiểu biết về Boson Higgs và mở rộng phạm vi khám phá vật lý năng lượng cao nhằm tìm ra những nguyên lý mới về sự hình thành và phát triển của vũ trụ.

CERN dự kiến sẽ đưa ra quyết định cuối cùng vào năm 2028 về việc có triển khai dự án hay không. Là một tổ chức quốc tế với 24 quốc gia thành viên (chủ yếu là châu Âu, cùng với Israel), CERN sẽ cần sự đồng thuận và đóng góp tài chính từ các nước này.

Mỹ hiện là quốc gia có số lượng nhà khoa học làm việc tại CERN lớn nhất, với khoảng 2.000 người, dù không phải là thành viên chính thức. Dưới thời chính quyền của Tổng thống Joe Biden, Mỹ đã cam kết ủng hộ việc nghiên cứu và hợp tác xây dựng FCC, nhưng tương lai của sự hỗ trợ này vẫn là một dấu hỏi, đặc biệt trong bối cảnh chính quyền đương nhiệm của Tổng thống Donald Trump chủ trương cắt giảm ngân sách dành cho nghiên cứu.