Tuần trước, Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) đã công bố kế hoạch xây dựng một cơ sở nghiên cứu hạt nhân tiên tiến mang tên Electron-Ion Collider (EIC) tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven ở Long Island, New York.
Đây là dự án máy gia tốc hạt đầu tiên của nước Mỹ sau nhiều thập kỷ chờ đợi. Trước đó,Brookhaven cũng nơi đặtRelativistic Heavy Ion Collider (RHIC) hay “máy gia tốc ion nặng tương đối” và cũng là “máy gia tốc proton spin-phân cực” (spin-polarized proton collide) duy nhất từng được xây dựng.
Phòng Thí nghiệm Quốc gia Brookhaven tại Long Island, New York. Ảnh: DOE.
“EIC được kỳ vọng sẽ giúp nước Hoa Kỳ duy trì lợi thế với công nghệ gia tốc hạt và các nghiên cứu hạt nhân – lĩnh vực quyết định sự dẫn đầu của chúng ta về khoa học,” Bộ trưởng Năng lượng Dan Brouillette phát biểu trong thông cáo báo chí. “Cơ sở này sẽ tạo điều kiện giúp chúng ta củng cố và tăng cường sự hiểu biết về tự nhiên. Đó là nguồn tri thức cuối cùng sẽ dẫn dắt chúng ta đến với những sáng tạo và phát minh mới,” ông nhấn mạnh.
Theo ước tính, cơ sở này sẽ tốn kém khoảng 1,6 – 2,6 tỷ USD, và có lẽ phải đến 2030 mới đi vào vận hành. Nhưng nếu trở thành hiện thực, các nhà khoa học hoàn toàn có thể sử dụng EIC để bắn phá những chùm electron năng lượng cao thành proton và hạt nhân nguyên tử lớn – cơ sở để đi tìm lời giải cho những bí ẩn của vũ trụ. Sau khi các hạt hạt nguyên tử (subatomic) trực tiếp va chạm, chúng sẽ dần chuyển sang trạng thái tương tự như thể plasma hình thành ngay sau vụ nổ Big Bang. Khi còn sống, nhà vật lý Stephen Hawking từng nhiều lần ví những cơ sở gia tốc hạt như các cỗ máy thời gian (time machine).
Bên trong máy gia tốc RHIC tại Brookhaven. Ảnh: DOE.
“EIC sẽ mở rộng tri thức của chúng ta về những thành tố cơ bản của nguyên tử – thứ tạo nên các vật chất hữu hình trong vũ trụ, cùng những lực duy trì trạng thái và mối liên hệ tương tác giữa chúng, từ đó khai phá những ranh giới mới trong ngành vật lý hạt nhân,” Giám đốc Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven Doon Gibbs tin tưởng.
Hải Đăng (theo US Department of Energy)
