“Kỳ lạ à?” Tiến lại gần hơn, Sư huynh Nghiêm nhìn chằm chằm vào màn hình máy tính một lúc lâu rồi cau mày, “Thực sự khá kỳ lạ… Chúng ta đã thực hiện thí nghiệm va chạm trong dải năng lượng 110 GeV mà, tại sao dữ liệu lại lên đến mức 1 TeV vậy?”

Nói xong, Sư huynh Nghiêm liếc nhìn Giáo sư Grayel với ánh mắt đầy thắc mắc.

Tỷ lệ chuyển đổi giữa TeV và GeV là 1:1000; điều này có nghĩa là luồng hạt trong đường hầm va chạm đã đạt được năng lượng va chạm lên tới 1000 GeV. Trong khi đó, để tìm kiếm các hạt có cấu trúc năm quark, chỉ cần năng lượng va chạm khoảng 6 GeV là đủ rồi.

Việc sử dụng năng lượng va chạm lớn hơn 1000 GeV để tìm kiếm những hạt thuộc dải năng lượng 6 GeV thật sự là phung phí lực lượng; giống như việc dùng pháo bắn muỗi vậy.

Tuy nhiên, nghe thấy câu hỏi của Nghiêm Tân Giác, Giáo sư Grayel cười ha hả và giải thích một cách thoải mái:

“Tôi đã nói rồi, bây giờ chúng ta đang kiểm tra tình trạng của đường ray va chạm, chứ không phải tiến hành thí nghiệm chính thức. Về lý do tại sao lại sử dụng năng lượng lớn như vậy, bạn cũng nên thông cảm với sự háo hức của CERN khi có cơ hội sử dụng thiết bị mới này. Nếu không vì ngân sách thí nghiệm có hạn, họ thậm chí còn muốn cho các đồng nghiệp của các bạn thấy cảnh va chạm ở năng lượng trên 10 TeV nữa.”

Nói cách khác, đây chính là một cuộc khoe khoang.

Và đó là loại khoe khoang trắng trợn, không che giấu gì cả.

Hãy tưởng tượng xem: Tất cả các nhà vật lý lý thuyết và phòng thí nghiệm vật lý hạt năng lượng trên toàn Thế Giới đều đang chú ý đến điều này. Nếu không tận dụng cơ hội này để khoe khoang, thì việc chi hàng tỷ đô la để mở rộng đường ray va chạm sẽ trở nên vô ích phải không?

Nếu không cho máy gia tốc va chạm hoạt động, làm sao người khác có thể biết được thiết bị của mình mạnh mẽ đến mức nào?

Tuy nhiên, CERN thực sự có lý do để khoe khoang. Người ta nói rằng, trong điều kiện lý tưởng, máy gia tốc hadron sau khi được mở rộng thậm chí có thể thực hiện các thí nghiệm va chạm ở năng lượng lên đến 14 TeV. Điều này có nghĩa là mỗi hạt chuyển động trên đường ray sẽ mang theo năng lượng lên tới 7 TeV.

Năng lượng như vậy thực sự rất kinh hoàng!

Trong nhiều trường hợp, đơn vị năng lượng này (dựa trên công thức chuyển đổi năng lượng-massa) cũng được sử dụng để mô tả khối lượng của các hạt. Ví dụ, khối lượng của một nguyên tử hydro khoảng 1 GeV, trong khi hạt S được phát hiện vào năm 1983 có khối lượng 125 GeV.

So sánh với các đối thủ khác, máy gia tốc electron-positron

“Gần vùng năng lượng 750gev, có một hiện tượng va chạm bất thường đây.”

“Đó không phải là hiện tượng va chạm đâu; chỉ là một tín hiệu đôi photon đơn lẻ mà thôi. Nhưng tại sao nó lại xuất hiện ở vùng năng lượng 750gev thì quả thật hơi kỳ lạ,” Giáo sư Grayell vuốt ria mép và nói. “Dù kỳ lạ thế nào, việc này cũng không phải là hiếm gặp. Chúng ta luôn có thể quan sát được những tín hiệu đặc biệt trên các thiết bị dò, nhưng những dữ liệu đó trên biểu đồ thống kê có thể chỉ là ‘nhiễu’ mà thôi.”

“Tình trạng này hay xảy ra lắm à?” Lục Chu nhìn chằm chằm vào điểm bất thường trên màn hình và không khỏi hỏi.

“Khá là hay xảy ra đấy,” Sư huynh Nghiêm gật đầu và nói. “Tất cả các tín hiệu phát sinh từ sự va chạm của dòng proton, chúng ta mới chỉ hiểu được chưa đến 1% thôi. Vì vậy, chúng ta thường chỉ đưa ra giả thuyết trước, sau đó kiểm chứng thông qua thí nghiệm. Nếu bạn thường xuyên ở đây, bạn sẽ quen với điều này thôi.”

Vật lý năng lượng cao vốn dĩ là một lĩnh vực rất huyền bí. Bởi vì những thực thể ở cấp độ nguyên tử trở xuống không thể được “quan sát trực tiếp”, nên để xác nhận sự tồn tại thực sự của một hạt, chúng ta cần đến một chỉ số rất quan trọng – đó là mức độ tin cậy. Đây là một khái niệm trong thống kê. Trong các thí nghiệm vật lý năng lượng cao, những tín hiệu có độ lệch chuẩn dưới 3 lần được coi là “dấu hiệu”; trên 3 lần thì được coi là “bằng chứng”; còn trên 5 lần thì mới được coi là “phát hiện”. Mặc dù trên báo chí thường xuất hiện những thuật ngữ như “tiến bộ đột phá” hay “phát hiện quan trọng”, nhưng thực tế phần lớn chỉ là những “dấu hiệu” mà thôi. Dựa trên lý thuyết đã được công nhận này, khi mức độ tin cậy đạt đến 3 sigma thì mới có thể được coi là “dấu hiệu”. Một đỉnh đặc trưng xuất hiện tạm thời không thể chứng minh được điều gì cả. Chỉ khi liên tục lặp lại thí nghiệm và quan sát điểm đó nhiều lần trên các thiết bị dò khác nhau, trên những máy gia tốc va chạm khác nhau, và khi mức độ tin cậy đối với hạt đó đạt trên 5 sigma trên nhiều thiết bị dò khác nhau, thì hạt đó mới có thể được xác nhận là “phát hiện”. Nghe Sư huynh Nghiêm nói vậy, Lục Chu cũng không tiếp tục hỏi gì thêm nữa. Rất nhanh sau đó, thí nghiệm tiếp tục diễn ra. Một loạt các điểm màu xanh lá cây xuất hiện dày đặc trên màn hình, phần lớn đều tập trung ở khu vực dưới ngưỡng năng lượng 125gev. Tuy nhiên, trong lòng Lục Chu vẫn không thể quên điểm bất thường đó ở vùng năng lượng 750gev; sự chú ý của anh vẫn bị cuốn hú

Trên một quỹ đạo, có rất nhiều thiết bị dò tìm; trong số đó, hai thiết bị CMS là những thiết bị nhạy bén nhất, thậm chí đã được sử dụng để tìm kiếm vật chất tối.

Có một phương pháp đơn giản để xác minh liệu những hiện tượng bất thường mà anh ta phát hiện ra có phải chỉ là ảo giác hay không, đó là khi cùng một hiện tượng được hai thiết bị dò tìm quan sát cùng lúc.

Nghe thấy câu hỏi của Lục Chu, Giáo sư Greyer ngập ngừng một chút trước khi trả lời với vẻ băn khoăn:

“Dữ liệu thu thập được bởi thiết bị CMS do phòng thí nghiệm ở tầng trên phụ trách. Nếu bạn tò mò, sau khi thí nghiệm kết thúc, tôi có thể dẫn bạn đến đó xem, nhưng bây giờ tôi không thể đi được.”

Lục Chu tiếp tục hỏi: “Vậy những dữ liệu về các vụ va chạm được ghi lại trong quá trình thử nghiệm này có được lưu trữ không?”

Giáo sư Greyer gật đầu: “Nói chung là sẽ được lưu trữ, nhưng chúng không có nhiều giá trị tham khảo. Nếu bạn cần, tôi có thể sao chép cho bạn một bản; dù sao đó cũng không phải là thông tin mật. Tuy nhiên, tôi phải nhắc bạn rằng, việc sử dụng những dữ liệu thí nghiệm chưa được công bố trong các bài báo là điều không thể.”

Đứng bên cạnh, Sư huynh Nghiêm hỏi một cách tò mò: “Rốt cuộc anh đã phát hiện ra điều gì vậy?”

Lục Chu suy nghĩ một lúc rồi kiên quyết bày tỏ quan điểm của mình: “Tôi luôn cảm thấy rằng dữ liệu trong vùng năng lượng 750 GeV có vấn đề. Ngay cả khi giải thích từ góc độ thống kê và coi sự biến đổi rõ ràng này là một sự ngẫu nhiên, tôi vẫn thấy điều đó hơi vô lý.”

Sư huynh Nghiêm đùa cợt: “Từ góc độ của một nhà toán học ư?”

Lục Chu: “Có thể vậy.”

Sư huynh Nghiêm thở dài và nói: “Tôi biết hướng nghiên cứu của anh là vật lý toán học, nhưng tôi phải nhắc anh rằng, mặc dù toán học là công cụ quan trọng để nghiên cứu vật lý lý thuyết, nhưng không phải tất cả các hiện tượng vật lý đều tuân theo quy luật toán học. Xét từ góc độ vật lý lý thuyết, con số 750 GeV thực sự quá lớn; bạn biết đấy, hạt Higgs chỉ có năng lượng 125 GeV mà thôi. Có thể anh nghĩ mình đã phát hiện ra một loại hạt mới, nhưng theo tôi, đó chỉ là tín hiệu của hai photon, hoặc thậm chí có thể chẳng hề có vụ va chạm nào xảy ra cả.”

Vỗ nhẹ vào vai Lục Chu, Sư huynh Nghiêm tiếp tục nói: “Đừng quá bận tâm đến vùng năng lượng trên 10 GeV nữa; lần này chúng ta đang tìm kiếm những hạt có cấu trúc năm quark. Nếu đó chỉ là do bệnh ám ảnh cưỡng chế thì anh yên tâm đi, trong thí nghiệm lúc nãy, anh chắc chắn sẽ không bao giờ thấy