Vũ khí hạt nhân luôn là cơn ác mộng lớn nhất của nhân loại. Nhưng một khám phá trên lý thuyết gần đây đã hé lộ một nguồn năng lượng còn kinh hoàng hơn, một phản ứng được gọi là "Quarksplosion" (Vụ nổ Quark), có khả năng giải phóng năng lượng mạnh gấp tám lần so với phản ứng nhiệt hạch trong bom hydro.
 |
| Ảnh: Hạt hạ nguyên tử |
Phát hiện này mạnh mẽ đến mức các nhà khoa học đã nghiêm túc cân nhắc việc không công bố nó, vì lo sợ nó có thể mở đường cho một thế hệ vũ khí hủy diệt mới.
Khám Phá Từ Cỗ Máy Va Chạm Hạt Lớn
Khám phá này không phải là viễn tưởng, nó bắt nguồn từ các kết quả thực nghiệm tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) ở châu Âu. Các nhà khoa học tại LHC đã phát hiện ra một loại hạt hạ nguyên tử "kép duyên" (doubly-charmed), chứa hai hạt quark "duyên" (charm quark) – một loại hạt cơ bản tương đối nặng.
Điều này đã truyền cảm hứng cho hai nhà vật lý hạt, Marek Karliner và Jonathan Rosner, để tính toán điều gì sẽ xảy ra nếu hai hạt quark nặng hơn nữa, được gọi là quark "đáy" (bottom quarks), hợp nhất với nhau.
Vụ Nổ Của Các Hạt Quark
Phản ứng tổng hợp hạt nhân, như việc kết hợp các nguyên tử hydro để tạo ra heli trong bom H, giải phóng một lượng lớn năng lượng. Các nhà khoa học đã áp dụng nguyên lý tương tự cho các hạt quark.
Hợp nhất quark "duyên": Tính toán của họ cho thấy khi hai quark "duyên" hợp nhất, nó giải phóng khoảng 12 megaelectronvolt (MeV) năng lượng.
Hợp nhất quark "đáy" – Quarksplosion: Nhưng khi họ tính toán với hai quark "đáy" nặng hơn, kết quả thật đáng kinh ngạc. Sự hợp nhất của chúng sẽ giải phóng tới 138 MeV năng lượng. Con số này lớn gấp 8 lần so với năng lượng giải phóng trên mỗi hạt trong một vụ nổ bom hydro.
Nhà vật lý Marek Karliner đã nói với Live Science: "Tôi phải thừa nhận rằng khi lần đầu tiên nhận ra kết quả này, tôi đã rất sợ hãi. Trong một khoảnh khắc, tôi đã nghĩ rằng mình sẽ không công bố nó."
 |
| Ảnh: chụp bên trong máy Hadron gia tốc Hạt khổng lồ |
Tại Sao Chúng Ta Chưa Cần Phải Lo Lắng?
May mắn thay, có một rào cản vật lý cực lớn ngăn cản việc biến phát hiện này thành vũ khí: sự bất ổn định.
Thời gian tồn tại cực ngắn: Các hạt quark "đáy" cực kỳ không ổn định. Chúng chỉ tồn tại trong khoảng một phần nghìn tỷ giây (một picosecond) trước khi phân rã thành các hạt quark "lên" (up quark) nhẹ hơn và ổn định hơn.
Không thể tích trữ: Vì thời gian tồn tại quá ngắn, việc thu thập đủ số lượng quark "đáy" để tạo ra một phản ứng dây chuyền có quy mô lớn như trong một quả bom là điều bất khả thi với công nghệ hiện tại và cả trong tương lai gần.
Ảnh: minh họa, một vụ nổ hạt nhân cột khói hình nấm đe dọa cả hành tinh.
Kết luận:
Khám phá về "Quarksplosion" là một bước tiến đáng kinh ngạc trong sự hiểu biết của chúng ta về các định luật cơ bản của vũ trụ. Nó hé lộ một nguồn năng lượng tiềm tàng mạnh mẽ hơn bất cứ thứ gì chúng ta từng biết. Tuy nhiên, may mắn cho nhân loại, chính sự phù du và bất ổn của những hạt hạ nguyên tử này đã biến chúng thành một "con hổ giấy" – một mối đe dọa trên lý thuyết nhưng không thể được vũ khí hóa.
