Hạt nhân nguyên tử có hình gì?

Trong các mô hình trước đây, người ta vẫn coi rằng hạt nhân nguyên tử có dạng hình cầu, hoặc hình ellipsoid. Thế nhưng, các kết quả phân tích mới đây tại Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) bởi các nhà khoa học Đại học Liverpool (Anh quốc) cùng với nhiều cộng sự quốc tế (bài báo đăng trên tạp chí khoa học nổi tiếng Nature – Nature 497 (2013) 199–204) đã khẳng định hạt nhân chẳng phải hình cầu, cũng chẳng phải hình ellipsoid, thay vào đó là hình quả lê, hay đại loại giống như hình quả bóng bầu dục.

Hình dạng hạt nhân giống một quả lê được tính từ phổ gamma (Theo Nature và Physicsworld).

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Liverpool, lãnh đạo bởi Giáo sư Peter Butler cùng với các cộng sự quốc tế đến từ nhiều quốc gia (Bỉ, Phần Lan, Đức, Ba Lan, Tây Ban Nha, Thụy Sĩ, Anh, Mỹ) đã tiến hành phân tích các kết quả từ các thí nghiệm được thực hiện tại CERN. Đầu tiên, các hạt nhân Radon (Rn) và Radium (Ra) được tạo ra từ bia phóng xạ Uranium-Carbide (U-C), và được tăng tốc, sau đó bắn xuyên qua một bia mỏng làm từ Nickel (Ni), thiếc (Sn) và Cadmium (Cd). Khi bắn qua bia, các hạt nhân Rn và Ra sẽ tiến rất gần với hạt nhân và sẽ bị kích thích bởi điện trường mạnh của hạt nhân (gọi là kích thích Coulomb – Coulomb excitation). Nhờ có cảm biến CERN’s MINIBALL, họ ghi nhận các tia gamma phát xạ ra từ các hạt nhân nhờ kích thích này qua đó phân tích được hình dạng của hạt nhân. Các kết quả này đem lại một cái nhìn mới hơn về cấu trúc hạt nhân, cùng với những khả năng mở ra cho việc nghiên cứu đối xứng thời gian, đối xứng C-P (điện tích – chẵn lẻ) trong Mô hình Chuẩn và những cái nhìn mới về vật chất tối.

Phổ gamma do các hạt nhân Rn và Ra bắn phá bia Ni, Ca, Sn (Theo Nature)
Phổ gamma do các hạt nhân Rn và Ra bắn phá bia Ni, Ca, Sn (Theo Nature)

Hạt Higgs: Vũ trụ trong hạt bụi?

Bài viết của TS. Giáp Văn Dương

Vũ trụ trong một hạt bụi, theo nghĩa những tính chất cơ bản nhất của vũ trụ có thể tìm thấy trong một hạt bụi nhỏ, là một ám ảnh không chỉ của phương Đông mà còn của nhiều người làm khoa học. Phải chăng hạt boson Higgs vừa được tìm thấy tuần qua, là một hạt như vậy?
Cách đây vài năm, mỗi khi đi qua tầng 2 khoa Lý của Đại học Liverpool, tôi lại thấy những tấm poster về Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử Châu  (CERN). Trong số đó, đáng chú ý nhất là những hình ảnh về máy gia tốc hạt lớn (LHC), đưa vào sử dụng này 10/9/2008. Đây là máy gia tốc hiện đại và lớn nhất thế giới, niềm hy vọng của giới khoa học trong việc khám phá cấu trúc sâu xa của vật chất. Qua những tấm poster này, tôi được biết nhóm vật lý ở Đại học Liverpool tham gia thiết kế máy đo (detector) cho ATLAS, một trong hai máy đo chính của LHC. Một số thông số của ATLAS như sau: dài 45 m, cao 28 m, nặng 7000 tấn.
Cũng qua những tấm poster này, tôi được biết đây là một dự án khoa học khổng lồ, đã kéo dài gần ba chục năm và thu hút hàng chục nghìn nhà khoa học đến từ hơn 100 nước trên thế giới. Riêng nhóm ATLAS đã có đến hơn 3000 nhà khoa học từ 38 nước khác nhau đến làm việc.
Tuy không làm về vật lý hạt cơ bản, nhưng mỗi khi thấy những hình ảnh về LHC, đọc những thông tin về các dự án mà các nhà khoa học đang thực hiện, và đặc biệt là khi đi qua những ô làm việc của các đồng nghiệp, nhiều khi còn sáng đến cho đến tận khuya, lòng tôi không khỏi rộ lên một niềm ghen tị với họ, khi họ được cuộc đời đưa đẩy vào những dự án nghiên cứu lớn như vậy. Và tất nhiên là tôi mong ước một ngày nào đó, tôi được tham gia hay tận mắt chứng kiến những thiết bị khoa học khổng lồ này.

 

 

Tất nhiên, tôi cũng hình dung được mức độ khó khăn rất lớn và rất phức tạp trong những dự án đại khoa học này. Dù không chuyên nhưng tôi cũng biết, ở mức hạ nguyên tử, việc khám phá cấu trúc của vật chất đòi hỏi những nỗ lực rất lớn. Lý do là ở mức này, muốn tìm hiểu xem nguyên tử được cấu tạo bởi những hạt nào, và các hạt đó liệu đã là đơn vị cấu tạo cuối cùng của vật chất hay chưa, thì không còn cách nào khác là phải “đập vỡ” nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử ra để xem xét. Điều này đòi hỏi năng lượng cực lớn, và những công nghệ rất phức tạp. Nên mãi đến cuối thế kỷ XX, việc thăm dò những cấu trúc sâu của vật chất, mới có khả năng thực hiện được thông qua các máy gia tốc hạt lớn, như máy LHC ở CERN.

 

Chỉ riêng một chi tiết rất nhỏ này thôi cũng đủ để hình dung sự phức tạp của các thực nghiệm trong LHC. Đó là hệ thống này vận hành trong môi trường chân không siêu cao. Với những thiết bị nhỏ thì việc duy trì chân không là không mấy khó khăn. Nhưng LHC là một thiết bị khổng lồ, có đường kính 27 km, nằm sâu dưới lòng đất 100 m, và tổng độ dài của hệ thống chân không lên đến hơn 60 km, thì lại khác. Chỉ cần có một chỗ rò rỉ, dù bé bằng đầu kim, thì cũng đủ để gây mất chân không và phải dừng thí nghiệm để khắc phục. Nhưng việc này không dễ dàng gì. Tìm một lỗ rò nhỏ xíu trong một hệ thống dài 60 km quả thật không khác gì mò kim đáy bể!
Cũng từ đó, tôi để tâm theo dõi những thành tựu của CERN với tâm trạng của một kẻ yêu thích nhưng chỉ được đứng từ xa ngó vào.
Ngược dòng lịch sử
 
Ngược dòng lịch sử, thấy rằng: Ngay từ xa xưa, con người đã có tham vọng tìm hiểu cấu trúc sâu xa nhất của vật chất. Mỗi trường phái đều đưa ra những giả thiết khác nhau tùy thuộc vào trải nghiệm và văn hóa của chính họ. Chẳng hạn, trong thời Hy Lạp cổ đại, Thales (624-546. TrCN) cho rằng vạn vật được tạo thành từ nước; Anaximenes (585-528 Tr.CN) lại cho rằng vạn vật được tạo thành từ không khí; Heraclitus (kh. 535-475 Tr.CN), người nổi tiếng với câu nói ‘không ai có thể tắm hai lần trên một dòng sông”, thì cho rằng vạn vật được tạo thành từ Lửa, vì Lửa linh động và thay đổi không ngừng; còn Empedocles (490-430 Tr.CN) lại cho rằng vạn vật được tạo thành bởi bốn nguyên tố là Đất – Nước – Lửa – Không khí, được liên kết với nhau bởi hai loại lực hút và lực đẩy.
Ở phương Đông cũng có những giả thiết tương tự. Nổi bật nhất là hai trường phái Âm – Dương và Ngũ hành. Phái Âm – Dương cho rằng vạn vật đều do hai yếu tố Âm và Dương tương tác mà thành. Còn phái Ngũ hành thì cho rằng vạn vật là do năm yếu tố Kim – Mộc – Thủy – Hỏa – Thổ tương hợp với nhau theo luật Tương sinh – Tương khắc mà tạo thành.
Tuy nhiên, đáng lưu ý là Anaxagoras (500-428 tr. CN) khi cho rằng vạn vật được cấu thành từ vô vàn những vật rất nhỏ, và đặc biệt là quan điểm của Democritus (460-370 Tr.CN) khi cho rằng, vạn vật được tạo thành từ các nguyên tử – tức các phần tử nguyên, nhỏ bé đến mức không thể phân chia thành nhỏ hơn được nữa.
Giả thiết về sự tồn tại của nguyên tử như là thành phần cấu tạo nên vật chất, cuối cùng cũng được khoa học kiểm nghiệm sau hơn hai mươi thế kỷ. Chẳng hạn, năm 1808, Dalton đã tiến hành những thí nghiệm khẳng định sự tồn tại của nguyên tử. Nhưng phải sang thế kỷ XX, lý thuyết về vật lý nguyên tử mới có được những cơ sở chắc chắn, và cuối cùng, phải đến những năm 1980s thì con người mới có thể nhìn trực tiếp nhìn được các nguyên tử thông qua kính hiển nguyên tử lực.
Như vậy, trong 2500 năm qua, con người đã đi qua những nấc thang nhận thức khác nhau về cấu trúc của vật chất. Ban đầu chỉ dừng lại ở những giả thuyết về sự tồn tại của các nguyên tố cơ bản cấu thành vạn vật, sau đó đi xa hơn bằng việc kiểm chứng bằng thực nghiệm sự tồn tại của không chỉ các nguyên tố, mà còn ở đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của nó là các nguyên tử, và cuối cùng là ở mức hạ nguyên tử, tức các hạt cơ bản.
Thế giới của nhà vật lý
 
Nhờ sự phát triển của vật lý ở thế kỷ XX, con người biết được nguyên tử không phải là đơn vị nhỏ nhất để cấu tạo nên vật chất – như gợi ý từ tên gọi của nó. Trên thực tế, các nguyên tử được lại cấu tạo từ các hạt nhỏ bé hơn nữa, gọi là các hạt cơ bản.
Các hạt này được chia làm hai nhóm lớn: nhóm hạt Fermion tạo ra vật chất, như các quarks trong hạt nhân nguyên tử và các electron ở vỏ nguyên tử…; và nhóm các hạt boson tạo ra trường lực như các gluon (hạt truyền lực mạnh), W & Z boson (hạt truyền lực yếu), photon (hạt truyền lực điện từ) và graviton (hạt truyền lực hấp dẫn).
Mọi vật trong vũ trụ, cả dưới dạng chất và trường, đều được tạo thành từ các hạt cơ bản này.
Kích thước của các hạt cơ bản vô cùng nhỏ bé, cỡ một phần triệu tỷ mét. Vì thế, muốn hiểu các hạt này thì phải có các lý thuyết để khảo sát ở kích thước này. Lý thuyết đó là Cơ học Lượng tử.
Theo lý thuyết này thì các hạt nhỏ bé này có các hành xử vô cùng khác lạ so với vật thể vĩ mô trong thế giới thông thường. Chẳng hạn, chúng vừa là sóng, tức có khả năng lan truyền, lại vừa là hạt, tức đứng yên tại chỗ. Thực tế chúng nhảy múa không ngừng. Không gian càng hẹp, chúng nhảy múa càng dữ dội.
Lực ngự trị trong thế giới lượng tử là lực mạnh, lực yếu và lực điện từ, tùy thuộc vào đối tượng khảo sát.
Ở đầu kia của biên giới, tức ở khoảng cách cực lớn, thường chỉ hiện hữu trong các nghiên cứu thiên văn, thì thế giới lại được mô tả bởi một lý thuyết khác. Đó là Thuyết tương đối. Theo thuyết này, thì không gian và thời gian gắn chặt với nhau và không thể tách rời, năng lượng và khối lượng có thể qui đổi cho nhau, và vận tốc ánh sáng là vận tốc giới hạn của vũ trụ.
Lực ngự trị trong thế giới thiên văn là lực hấp dẫn.
Như vậy là có bốn loại lực ngự trị trong tự nhiên, là lực mạnh, lực yếu, lực điện từ và lực hấp dẫn. Hẳn nhiên là bất cứ nhà vật lý nào cũng mong muốn tìm được một lý thuyết có thể thống nhất được cả bốn loại lực trên. Điều này thật cám dỗ, nhưng không dễ. Thực tế, việc thống nhất bốn loại lực trong tự nhiên được coi là thách thức lớn nhất của vật lý hiện đại.
Tuy nhiên, họ đã thành công trong việc thống nhất ba lực yếu, lực mạnh và lực điện từ bằng một lý thuyết, gọi là Mô hình chuẩn – một trong những thành tựu đáng nể của Vật lý thế kỷ XX.
Mô hình chuẩn cho phép giải thích được nhiều điều trong thế giới lượng tử. Chẳng hạn, lý thuyết này đòi hỏi sự tồn tại của các hạt gluon, boson và phonton. Thực nghiệm đã kiểm chứng điều này với độ chính xác rất cao. Trên thực tế, Mô hình chuẩn đóng vai trò dẫn dắt trong các nghiên cứu về vật lý hạt. Trước khi tìm kiếm một hạt mới, người ta có thể tiên đoán chính xác tính chất của hạt đó ra sao.
Nhưng có nhiều câu hỏi còn bỏ ngỏ mà Mô hình chuẩn chưa có câu trả lời. Chẳng hạn, vì sao các hạt cơ bản lại có khối lượng?
Rõ ràng, các thông minh nhất để trả lời câu hỏi này là giả thiết rằng, tồn tại một loại hạt mới, có trách nhiệm mang lại khối lượng cho các hạt cơ bản khác thông qua tương tác với chúng. Ý tưởng này được 6 nhà vật lý đưa ra vào năm 1964. Hạt này sau được gọi là hạt boson Higgs. Tuy nhiên, sự tồn tại của hạt boson Higgs này rất khó kiểm chứng. Một trong những lý do là Mô hình chuẩn không tiên đoán được chính xác khối lượng của hạt này, nên thực nghiệm chỉ còn cách mò mẫm!
Nếu tìm ra được hạt boson Higgs thì không chỉ giải thích được vì sao các hạt cơ bản khác lại có khối lượng, mà còn chứng minh được Mô hình chuẩn là khả tín, vì hạt Higgs được coi là mảnh ghép cuối cùng trong bức tranh thế giới mà Mô hình chuẩn vẽ ra. Sâu xa hơn, nó cũng giúp con người hiểu rõ hơn về cấu trúc của vật chất, và do đó là sự hình thành của vũ trụ, đặc biệt là ở giai đoạn khởi đầu khi bốn loại lực trong tự nhiên còn thống nhất với nhau.
Đó là lý do vì sao hàng chục nghìn nhà khoa học, đã dành nhiều nỗ lực hàng chục năm ròng để vượt qua vô vàn khó khăn trong việc tìm kiếm hạt Higgs trong các máy gia tốc lớn.
Boson Higgs: “Hạt của Chúa”?
 
“Hạt của Chúa” là tên gọi của boson Higgs trong truyền thông đại chúng. Tiếc thay, tên gọi này không giúp gì cho việc hiểu bản chất của hạt boson Higgs, mà chỉ phủ thêm một màn huyền bí giật gân lên hạt Higgs vốn đã rất khó hiểu. Trên thực tế, hạt này ban đầu bị Leon M. Lederman, nhà vật lý hạt được giải Nobel năm 1988, gọi là “hạt chết tiệt” (goddamn particle) trong một cuốn sách khoa học đại chúng, nhưng biên tập viên tòa soạn đã sửa thành “God particle”, tức hạt của Chúa, vào phút cuối vì cho rằng chữ goddamn là một từ thô tục!
Không ai biết được vì sao những hạt cơ bản lại có khối lượng. Nói cách khác, cơ chế sinh ra khối lượng còn là điều bí ẩn. Nhưng rõ ràng là chúng ta đều có khối lượng, và nhiều người còn theo dõi chúng một cách sát sao. Nên rõ ràng, hiểu được vì sao các hạt lại có khối lượng là một điều quan trọng. Đó chính là lý do vì sao việc truy tìm hạt Higgs, và qua đó làm rõ bằng cách nào các hạt lại có khối lượng, để từ đó hình thành nên vật chất có cấu trúc, lại thu hút sự quan tâm lớn như vậy của cộng đồng khoa học.
Để hình dung xem bằng cách nào mà hạt boson Higgs mang lại khối lượng cho các hạt khác, bạn có sẵn lòng ra đường phố Hà Nội hoặc Thành phố Hồ Chí Minh vào giờ tan tầm? Nếu có, bạn sẽ hiểu được cách thức hạt boson Higgs mang lại khối lượng cho các hạt khác.
Nếu đường thông thoáng ở mức lý tưởng, xe bạn sẽ chạy như bay. Bạn có thể tiếp tục nhấn ga và mơ đến vận tốc ánh sáng. Xe lướt nhẹ tênh như không trọng lượng. Nhưng vào giờ tan tầm, đường phố chật cứng. Xe bạn nhích từng mét hoặc giậm chân tại chỗ hàng giờ. Bạn phải nghiêng bên nọ, lách bên kia  nên không còn ở trạng thái đối xứng hoàn hảo nữa. Bỗng nhiên cả bạn và xe bỗng trở nên chậm chạp nặng nề như bị một khối lượng hàng trăm tấn kéo lại, không thể di chuyển hay nhúc nhích được.
Sự thật là sao ta? Có phải là bạn và xe bỗng nhiên nặng nề hơn vào giờ tan tầm, nên di chuyển chậm hơn? Chắc hẳn là không. Bạn vẫn theo dõi cân nặng của mình thường xuyên, nên không thể có chuyện bạn tăng cân được. Nhưng nếu bạn hiểu khối lượng không phải là chỉ số trên bàn cân, mà là độ chậm chạp khi di chuyển, thì lại đúng là bạn đã bị tăng cân. Nguyên nhân là do tắc đường. Chính tắc đường đã làm cho bạn di chuyển chậm chạp, vì phải tương tác với các phương tiện giao thông khác. Điều này đồng nghĩa với việc xe bạn bỗng nhiên nặng nề hơn hàng chục lần, với bằng chứng là bạn không nhích chân di chuyển được!
Đó chính là cách hạt boson Higgs mang lại khối lượng cho các hạt cơ bản khác. Nói cách khác, hạt Higgs tương tác với các hạt cơ bản khác, phá vỡ đối xứng cục bộ và làm chúng chuyển động chậm lại, không còn tự do bay với vận tốc ánh sáng được nữa. Và các hạt khác tìm thấy khối lượng của mình thông qua việc tương tác đó.
Nếu không có hạt boson Higgs, sẽ không có trái đất, mặt trăng, mặt trời và các ngôi sao v.v., vì khi đó tất cả các hạt cơ bản đều không có khối lượng, chuyển động với vật tốc ánh sáng, nên không có gì có thể giữ chúng lại với nhau để hình thành vật chất có cấu trúc được. Chúng ta, tất nhiên cũng sẽ không tồn tại. Đó có thể lý do vì sao đại chúng lại chấp nhận gọi đây là hạt của Chúa, dù được khai sinh một cách ngẫu nhiên.
Ba thế giới, ba bí mật
 
Rõ ràng việc tìm kiếm hạt Higgs được khích lệ bởi niềm tin vào Mô hình chuẩn. Nếu không có niềm tin này, không ai có thể dành ngần ấy thời gian và nguồn lực để tìm kiếm hạt Higgs trong suốt gần ba chục năm qua.
Nhưng vì đâu mà một lý thuyết, như mô hình chuẩn, lại có thể là nguồn khích lệ lớn đến như vậy trong việc khám phá khoa học?  Và vì sao các lý thuyết khoa học, như Mô hình chuẩn chẳng hạn, lại mô tả chính xác thực tại đến như vậy, là một câu hỏi còn bỏ ngỏ. Rõ ràng, còn người được hình thành từ vật chất. Nhưng bằng cách nào mà khối vật chất đó lại sinh ra đời sống tinh thần, và từ trong đời sống tinh thần đó, lại sinh ra các định luật khoa học có khả năng mô tả ngược lại thế giới vật chất xung quanh? Theo Penrose, nhà toán học Anh, thì đó là những bí mật lớn mà con người cần giải đáp. Mà bước đầu tiên là xác thực rằng, có một mối liên hệ giữa thế giới Toán học, hay rộng hơn là thế giới các định luật khoa học, với thế giới thực tại. Cụ thể: Lý thuyết khoa học có thể mô tả chính xác được thực tại. Trong đó, Mô hình chuẩn là một điển hình.
Chính vì thế, việc kiểm chứng tính đúng đắn của mô hình chuẩn không chỉ có ý nghĩa trong vật lý, mà còn có những hệ quả sâu xa hơn trong khoa học và triết học, đặc biệt là trong nhận thức về vật chất và thế giới, và cả nhận thức về chính bản thân nhận thức nữa.
Ba thế giới và ba bí ẩn của Penrose
Kỷ nguyên khoa học mới
 
Trong buổi báo cáo kết quả nghiên cứu ngày 4/7, GS. Joe Incandela của nhóm CMS là người trình bày trước. Khi bảng kết quả tổng hợp cho thấy, độ tin cậy của kết quả thực nghiệm đạt mức 5 sigma, cả khán phòng đã vỗ tay hoan hô vang dội. Cần nói thêm, độ tin cậy 5 sigma tương ứng với sai số là ba phần mười triệu (độ tin cậy >99.9999%), là mức mà các nhà vật lý hạt cơ bản sử dụng để công nhận một phát hiện mới.
Đây là lần đầu tiên tôi thấy những tiếng vỗ tay giữa chừng, và lâu như vậy, trong một báo cáo khoa học. Đến khi TS. Fabiola Gianotti báo cáo, khi dữ liệu cho thấy, độ tin cậy cũng đạt mức 5 sigma, một lần nữa khán phòng lại vỗ tay vang dội, đến mức Fabiola Gianotti phải bật cười và nhắc nhở khan giả kiềm chế. Đây là một ngoại lệ, vì thường thì thì các nhà khoa học ít khi bị kích động. Việc vỗ tay giữa chừng và lâu như vậy thường chỉ diễn ra trong các buổi hòa nhạc, chứ không phải là trong các báo cáo khoa học.
Hiện giờ nhà khoa học còn thận trọng, chỉ xác nhận đó là một loại hạt mới, có nhiều đặc điểm của hạt boson Higgs, chứ chưa thể khẳng định đó là hạt boson Higgs theo tiên đoán của Mô hình chuẩn. Trong thông cáo báo chí, CERN viết: Hai nhóm ATLAS và CMS đã giới thiệu những kết quả thực nghiệm mới nhất trong việc tìm kiếm hạt Boson Higgs. Các thực nghiệm này cho thấy những chỉ dấu hiệu mạnh về sự tồn tại của một loại hạt mới, có thể là hạt boson Higgs, có khối lượng khoảng 126 GeV.
Nhưng giới chuyên môn đều cho rằng, đây là một đại sự kiện trong khoa học đương đại, và là khởi đầu của một kỷ nguyên khoa học mới. Chưa ai có thể nói chính xác mọi chuyện sẽ diễn ra như thế nào, vì một lẽ đơn giản: Đây là một sự khởi đầu, chứ không phải là một kết cục. Nhưng có thể dự đoán, những nghiên cứu trong máy gia tốc LHC trong thời gian tới sẽ tập trung vào làm rõ tính chất của hạt mới được khám phá, để khẳng định xem đó có phải là hạt boson Higgs theo dự đoán của mô hình chuẩn hay không.
Vì không ai có thể nói chính xác con đường mình khai phá sẽ ra sao, khi chỉ mới mở được cánh cửa để bước vào đó, nên những tiên đoán về hệ quả của khám phá này mang lại đối với khoa học là không thể. Tuy nhiên, người ta có quyền hy vọng vào những hé lộ mới mà khám phá này có thể mang lại trong việc hiểu sâu hơn về cấu trúc của vật chất, về cơ chế phá vỡ đối xứng của tự nhiên, và đưa ra những gợi ý trong việc tìm kiếm những loại hạt khác. Từ đó, có thể giúp hiểu rõ hơn về vật chất và vũ trụ, đặc biệt ở thời điểm mới hình thành.
Tóm lại, việc tìm ra hạt Higgs đã mở ra một kỷ nguyên mới cho khoa học trong hành trình khám phá vật chất và vũ trụ, và có thể cả nhiều lĩnh vực liên quan khác nữa.
Chỉ có một khoa học
 
Một chi tiết khá thú vị khác cũng nên lưu tâm: trong buổi họp báo sau báo cáo khoa học, khi một phóng viên trẻ người Nhật hỏi vị chủ tọa, GS. Rolf-Dieter Heuer, Tổng giám đốc của CERN rằng, trong hoàn cảnh kinh tế khó khăn như hiện thời, thì liệu rằng những nghiên cứu cơ bản như thế này là lãng phí? Nên chăng cần tập trung cho nghiên cứu ứng dụng có thể giúp hàng triệu người?
Rõ ràng đây là một câu hỏi khó, không phải vì ở bản thân câu hỏi, mà ở việc giải thích cho những người ngoài giới hiểu được vai trò của khoa học cơ bản, do sự khác biệt về quan điểm và tầm nhìn. Nhưng sau một chút bối rối, Heuer đã tìm ra cách giải thích rất thông minh, đại ý rằng: Chỉ có một khoa học. Do đó, không nên chia ra thành khoa học cơ bản và khoa học ứng dụng. Nhiều người cho rằng khoa học cơ bản là vô bổ, không mang lại hiệu quả kinh tế gì. Nhưng không hẳn thế, khoa học cơ bản là gốc rễ của sáng tạo. Như internet chẳng hạn, được phát minh ra tại đây, vì chúng tôi cần nó. Do đó, không nên tính chuyện chỉ tập trung cho khoa học cơ bản hay ứng dụng, mà cần phải tìm ra một cân bằng đúng. Tỷ như anh có một lượng ngũ cốc, anh phải chia ra thành hai phần, một phần để ăn, một phần để gieo trồng. Anh không thể ăn hết, vì như thế thì không còn gì cho mùa sau nữa. Anh cũng không thể mang đi trồng hết, vì như thế sẽ bị chết đói. Vì thế, điều quan trọng là cần phải tìm được một tỷ lệ đầu tư đúng giữa cơ bản và ứng dụng.
Quả là một nhận định đáng suy ngẫm.
Sự khiêm nhường đáng kính
 
Hạt boson Higgs có đến 6 cha đẻ khác nhau. Đó là Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen, Peter Higgs và Thomas Kibble. Tiên đoán về sự tồn tại của hạt boson này được công bố độc lập trong ba bài báo khoa học năm 1964.
Trọng tâm của các nghiên cứu do nhóm ATLAS và CMS ở CERN tiến hành là tìm kiếm hạt boson Higgs.Đó là lý do vì sao ông được mời tham dự buổi báo cáo ngày 4/7/2012 ở CERN cùng với François Englert. Đó cũng là lý do vì sao, ngay trong khi thảo luận báo cáo, chủ tọa đã dành một phần bình luận cho hai nhà vật lý đáng kính này. Trên màn hình, khan giả khắp thế giới có thể thấy Higgs cảm động đến rơi nước mắt. Ông cho biết mình không ngờ là hạt Higgs lại có thể được tìm thấy trong đời mình, và không quên hài hước khi nói sẽ nhắc gia đình đặt vài chai sâm-panh vào tủ lạnh. Rõ ràng là Higgs rất xúc động, và rất vinh dự trước sự kiện này. Nhưng trong buổi họp báo, khi phóng viên dành câu hỏi cho Higgs, có lẽ vì tên ông gắn liền với sự kiện này, thì ông đã từ chối nói về cá nhân mình, và cho rằng nên trở lại nội dung khoa học của khám phá này để tránh làm mất thời gian của cử tọa.
Thật là một sự khiêm nhường đáng suy ngẫm.
Bản rút gọn đã đăng trên Tuổi trẻ Cuối tuần, số 28, 13/7/2012.