Nghiên cứu của Nhật Bản vẫn đang trong quá trình triển khai. Ảnh: Sohu
Nhật Bản vẫn tích trữ 50.000 tấn nước siêu tinh khiết ở dưới lòng đất trong thời bình. Điều này khiến người ta đặt ra câu hỏi rốt cuộc họ đang có dự định gì?
Vào những năm 1980, nhà vật lý người Nhật Masatoshi Koshiba đã chủ trì việc xây dựng một máy dò hạt neutrino khổng lồ nằm sâu 1.000 m dưới lòng đất trong một mỏ chì và kẽm ở Nhật Bản ở Hida, tỉnh Gifu.
Nó được hoàn thành 1 năm sau đó. Máy dò là một thùng chứa hình trụ cao 16 mét, đường kính 15,6 mét, chứa 3.000 tấn nước và 1.000 ống nhân quang (loại đèn điện tử dùng để khuếch đại dòng photon yếu).
Bên trong nhà máy nghiên cứu. Ảnh: PhysicWorld
Mục đích ban đầu của dự án là phát hiện ra vấn đề “phân rã proton” trong vật lý hạt. Tuy nhiên, máy dò vẫn chưa thể phát hiện ra nguyên nhân của sự phân rã proton.
Điều đáng ngạc nhiên là dự án đã phát hiện các hạt neutrino từ mặt trời.
Neutrino là một trong những hạt cơ bản nhất cấu tạo nên thế giới tự nhiên, chúng được mệnh danh là “người đàn ông vô hình” của vũ trụ. Khoảng 1.000 nghìn tỷ neutrino “con thoi” qua cơ thể con người mỗi ngày.
Năm 1956, Reins quan sát neutrino lần đầu tiên trong một thí nghiệm, do đó ông đã giành được giải Nobel vào năm 1995. Năm 1962, các nhà khoa học Mỹ Lederman, Schwartz và Steinberg đã phát hiện ra “mu neutrino”, đoạt giải Nobel năm 1988. Năm 1968, Nhà khoa học người Mỹ Davis đã phát hiện ra neutrino mặt trời bị thiếu và đoạt giải Nobel năm 2002.
Trên thực tế, lĩnh vực nghiên cứu này thuộc cả thiên văn học và vật lý học. Các nhà thiên văn có thể quan sát và dự đoán các vụ nổ siêu tân tinh trong Dải Ngân hà, trong khi các nhà vật lý có thể điều tra và nghiên cứu neutrino về chất lượng, chức năng và các định luật.
Vào những năm 1990, dự án đã chi 100 triệu USD để xây dựng một máy dò lớn hơn được gọi là ”Super Shengang Probe”. Thế hệ máy dò mới chứa 50.000 tấn nước siêu tinh khiết. Năm 1996, máy dò Super Kamioka chính thức được đưa vào sử dụng và khả năng quan sát hạt neutrino của nó đã đạt đến một tầm cao mới.
Ông Masatoshi Koshiba. Ảnh: Sohu
Có thể thấy tốc độ khám phá neutrino của con người chưa bao giờ dừng lại. Vào tháng 2 năm 1987, tàu thăm dò đã phát hiện ra các hạt neutrino sinh ra trong vụ nổ của siêu tân tinh Đám mây Magellan Lớn 1978A. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện neutrino được tạo ra bởi các thiên thể bên ngoài hệ Mặt trời, đây là một cột mốc quan trọng.
Năm 1998, người tạo ra dự án, ông Masatoshi Koshiba, đã công bố một thành tựu quan trọng. Ông không chỉ đưa ra bằng chứng xác thực về “dao động neutrino”, mà còn chứng minh rằng neutrino có khối lượng.
Nhờ phát hiện này, Masatoshi Koshiba đã giành được Giải thưởng Vật lý vào năm 2002, và những người cộng sự của ông cũng giành được giải Nobel cho neutrino.
Có thể thấy, 50.000 tấn nước siêu tinh khiết chôn sâu 1.000 mét dưới lòng đất của Nhật Bản chính là “cái nôi” của giải Nobel trong lĩnh vực khám phá neutrino. Với nước đi này, Nhật Bản đã dẫn trước thế giới một bước, các quốc gia khác muốn theo kịp là điều vô cùng khó khăn.
