Giới vật lý hoài nghi việc hạt bay nhanh hơn ánh sáng

Ngày 23/9, các nhà khoa học thuộc Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử châu Âu (CERN) tuyên bố hạt neutrino mà họ phóng ra di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Trong thí nghiệm, các chuyên gia đã bắn 15.000 luồng hạt neutrino từ ngoại ô thành phố Geneva tại Thụy Sỹ tới thành phố Gran Sasso. Khoảng cách giữa điểm xuất phát và đích của các luồng hạt là 730 km. Ánh sáng bay qua khoảng cách 730 km trong khoảng 2,4 phần nghìn giây, song các hạt neutrino bay nhanh hơn ánh sáng 60 phần tỷ giây.

Phát hiện này khiến nhiều nhà khoa học trên thế giới đặt câu hỏi về tính đúng đắn của thuyết tương đối hẹp do nhà vật lý lừng danh Albert Einstein đề xướng. Thuyết tương đối hẹp, được coi là hòn đá tảng của vật lý hiện đại, khẳng định mọi dạng vật chất trong vũ trụ không thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong chân không.

AP đưa tin các nhà khoa học của CERN đang thực hiện việc phóng hạt neutrino với tốc độ cao hơn để xác định xem họ nhầm lẫn hay thuyết của Einstein sai. Đây là đáp án rất quan trọng đối với cả vũ trụ.

Thuyết tương đối hẹp của Albert Einstein khẳng định mọi vật trong vũ trụ không thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng. Ảnh: AP.

Nếu phát hiện của các nhà khoa học thuộc CERN được xác nhận là chính xác bằng thực nghiệm, nó sẽ không thay đổi tính chất của vũ trụ hay cuộc sống của muôn loài. Song chắc chắn nó sẽ thay đổi cách hiểu của chúng ta đối với thế giới xung quanh.

Chỉ có hai phòng thí nghiệm trên thế giới có thể lặp lại thí nghiệm phóng hạt neutrino của CERN. Đó là phòng thí nghiệm Fermilab tại thành phố Chicago, Mỹ và một phòng thí nghiệm tại Nhật Bản.

Ban lãnh đạo phòng thí nghiệm Fermilab tuyên bố họ sẽ kiểm chứng phát hiện của các nhà khoa học châu Âu. Vấn đề duy nhất là các hệ thống đo đạc của họ không chính xác như hệ thống đo đạc của CERN. Rob Plunkett, một nhà khoa học của Fermilab, thừa nhận phòng thí nghiệm không thể nâng cấp các hệ thống đo đạc trong một thời gian ngắn.

Plunkett nói rằng có lẽ các học thuyết của Einstein cần được bổ sung, nhưng ông nói thêm: “Làm những việc trái với học thuyết của Einstein là rất nguy hiểm. Học thuyết của Einstein đã được kiểm chứng nhiều lần trong hơn một thế kỷ qua”.

Di chuyển nhanh hơn ánh sáng là điều không thể xảy ra trong thuyết tương đối hẹp của Einstein – học thuyết vốn được biết đến với công thức E=mc2. Tốc độ ánh sáng (299.792 km/h) từ lâu đã được coi là giới hạn tốc độ trong vũ trụ.

“Chúng tôi sẽ rất vui sướng nếu hạt neutrino thực sự bay nhanh hơn ánh sáng, bởi chúng tôi thích một thứ gì đó có khả năng làm lung lay nền tảng hiểu biết của con người”, Brian Greene, nhà vật lý nổi tiếng của Đại học Columbia tại Mỹ, bình luận.

Ngay chính các nhà khoa học của CERN cũng tỏ ra dè dặt với phát hiện của các đồng nghiệp.

“Suy nghĩ mà mọi người đang theo đuổi là: Điều đó không thể đúng và không thể xảy ra trong thực tế”, James Gillies, một chuyên gia làm việc cho CERN, nói.

John Ellis, một nhà vật lý lý thuyết của CERN, nói rằng việc kêu gọi cộng đồng khoa học quốc tế kiểm chứng phát hiện của CERN là điều quan trọng.

“Thuyết tương đối hẹp của Einstein đặt nền tảng cho mọi thứ trong vật lý hiện đại. Nó vẫn thể hiện sự đúng đắn tới tận bây giờ”, Ellis nói.

Vào năm 2007 một nhóm chuyên gia của Fermilab từng thực hiện được một thí nghiệm mà trong đó hạt neutrino di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Song thí nghiệm đó có sai số quá lớn nên giới khoa học không coi trọng nó.

Bà Jenny Thomas, giáo sư vật lý của trường University College of London tại Anh, nói rằng chắc chắn phải có một cách giải thích nào đó về phát hiện của CERN.

Drew Baden, trưởng khoa Vật lý của Đại học Maryland tại Mỹ, nói rằng rất có thể các nhà khoa học của CERN đã mắc một hoặc vài sai lầm trong quá trình đo đạc trong các thí nghiệm với hạt neutrino.

“Theo dõi hạt neutrino là việc rất khó. Cho tới khi phát hiện được kiểm chứng bởi một nhóm chuyên gia khác, chúng ta chỉ nên coi nó là một giấc mơ”, ông giải thích.

Minh Long