Kinh ngạc với ‘chiếc ly’ thần kì miêu tả mọi hoạt động của vạn vật trong vũ trụ.
 

Một chiếc ly bé xíu thì có thể biểu hiện được điều gì? Trên chiếc ly đó có gì đặc biệt. Chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

Thực ra, các ký tự màu trắng trên chiếc ly chính là dạng rút gọn của Phương trình Mô hình chuẩn theo dạng thức Lagrangian- mô hình trong vật lý học hiện đại được tuyên bố là mô tả toàn bộ những hành vi của vũ trụ và vạn vật chứa trong nó.


Thỉnh thoảng chúng ta vẫn nghe nhắc về Mô hình chuẩn nhưng khá mơ hồ, hy vọng rằng bằng cách biểu diễn ra mô hình toán học sẽ giúp mọi người dễ nắm bắt vấn đề hơn. Bên dưới là phiên bản đầy đủ của phương trình. Đừng hốt hoảng trước những ký tự chi chít nhé!

Trước giờ chúng ta thường nghe nhắc tới Mô hình chuẩn và các nhà vật lý gọi đây "học thuyết của vạn vật", giúp mô tả hành vi của vũ trụ cũng như mọi thứ chứa bên nó. Máy gia tốc hạt lớn LHC, các hạt vật chất cơ bản, các phát hiện khoa học hoặc thậm chí là nhiều giải Nobel cũng có liên quan tới mô hình chuẩn. Vậy có bao giờ bạn hình dung "Mô hình chuẩn" tròn méo ra sao chưa? Phương trình với dày đặc các ký tự bên dưới chính là biểu diễn của Mô hình chuẩn dưới dạng thức Lagrangian viết bởi nhà toán học, vật lý học người Ý Matilde Marcolli.

Phương trình Mô hình chuẩn như trên được viết theo dạng thức Lagrangian. Lagrangian là phương pháp biểu diễn một phương trình xác định trạng thái của một hệ đang biến đổi và giải thích năng lượng tối đa mà hệ đó có thể duy trì. Đây là một trong những cách dễ dàng và gọn gàng nhất để trình bày một lý thuyết, bao gồm cả Mô hình chuẩn và nhiều học thuyết phức tạp khác. Các nhà vật lý học giải thích phương trình Mô hình chuẩn theo dạng thức Lagrangian nói trên được chia thành 5 phần (khá phức tạp, nếu muốn có thể đọc thêm trong quote bên dưới cuối bài).

Nếu muốn đơn giản hơn thì có thể xem theo cách viết của một nhân viên tại CERN, cơ quan chủ quản của máy gia tốc hạt lớn LHC, được viết trên ly cà phê bên trên. Cách rút gọn trên vẫn đảm bảo đủ 5 phần của phương trình Mô hình chuẩn theo dạng thức Lagrangian và các nhà khoa học tại CERN giải thích rằng: "Dòng đầu tiên diễn tả các lực của vũ trụ: lực điện, lực từ, lực liên kết yếu và lực liên kết mạnh của hạt nhân. Dòng thứ 2 diễn tả các các lực này hoạt động trên các hạt cơ bản của vật chất, gọi là quark và lepton. Dòng thứ 3 diễn tả cách các hạt này có được trọng lượng từ Higg boson. Dòng thứ 4 là dùng Higg Boson - một " hạt ma" để miêu tả đủ thứ phức tạp khác."

Mô hình chuẩn chỉ đơn giản là thế. Chỉ cần 4 dòng là có thể dùng để giải thích toàn bộ những vấn đề trong vũ trụ. Quá đã. Và còn tuyệt vời hơn bởi ác nhà vật lý nghĩ rằng chúng ta đang sắp sửa phát hiện ra những thứ khác vượt trên cả Mô hình chuẩn - bao gồm cả những hạt giúp các nhà nghiên cứu giải thích lực hấp dẫn, vấn đề mà Mô hình chuẩn vẫn chưa thể đụng tới.

VietBF © Sưu Tầm