THẾ NÀO LÀ NÔTRINÔ?
Những năm cuối thập kỷ 20 của thế kỷ 20, các nhà khoa học trong khi nghiên cứu sự suy biến của
(Tức điện tử do hạt nhân nguyên tử bức xạ ra biến thành một loại hạt khác), đã phát hiện ra trong quá trình này có một phần năng lượng không biết đã mất đâu. Điều này làm các nhà khoa học rất khó giải thích: liệu trong quá trình làm thiếu đi một nguyên tử thì định luật bảo toàn năng lượng vẫn đúng chứ? Khi đó nhà vật lý học người Hungary mới 30 tuổi có tên Poli vẫn tin tưởng, không hề nghi ngờ định luật bảo toàn năng lượng, và đưa ra một dự đoán khác thường trong quá trình này nhất còn có một loại hạt có tác dụng rất nhỏ với vật chất, không mang điện và khối lượng cũng nhỏ, đến nỗi không có cách gì là nó đã mang một phần năng lượng. Ông gọi những hạt sơ cấp chưa biết này là ''tiểu trung tử'', chính là nôtrinô mà hiện nay chúng ta thường gọi.
Năm 1942, nhà vật lý học người Mỹ dựa vào phương pháp do nhà vật lý học người Trung Quốc Vương Cán Xương đề xướng, lần đầu tiên đã gián tiếp chứng minh được sự tồn tại của Nơtrinô thông qua thí nghiệm. Do tác dụng giữa nơtrinô vi vật chất rất yếu, nếu muốn quan sát trực tiếp nơtrinô là rất khó khăn, ngay cả bản thân Poli cũng cho rằng nôtrinô có thể sẽ vĩnh viễn không đo được. Tuy nhiên, khó khăn không thể cản được bước tiến của khoa học, 26 năm sau khi Poli đưa ra giả thiết về nơtrino, giáo sư Renny thuộc trường đại học Mỹ cho 400 lít dung dịch axêtic đã tách hết nước dùng làm dung dịch, chỏ vào trong đống nguyên liệu mới được đầu tư để thực hiện phản ứng hạt nhân làm nguồn gốc cho nơtrinô, mỗi giờ thu được 2-8 nơtrinô, đúng với những dự đoán trong lý thuyết của ông. Vì thành công này mà Renny đã nhận được giải Nobel vật lý năm 1995.
Khoa học vũ trụ hiện đại nghiên cứu và cho chúng ta biết số lượng của nôtrinô chỉ dừng lại ở ba, tức có ba loại nơtrinô. Ngoài loại nơtrinô có hình dáng giống điện tử như đã nói ở trên, còn có nơtrinô M (phát hiện năm 1962) và nơtrinô J'phát hiện năm 1995), mỗi loại nơtrinô đều có một phản nơtrinô tương ứng.
Nơtrinô có khối lượng không, là một vấn đề mà nghiên cứu khoa học quan tâm nhất. Trước thập kỷ 70 của thế kỷ 20, con người vẫn cho rằng khối lượng nơtrinô bằng 0. Năm 1980, viện nghiên cứu lý thuyết và thí nghiệm vật lý công bố, qua 10 năm đo đạc và thí nghiệm đã biết rằng khối lượng nơtrinô vào khoảng 16 - 40 electron vol, phát hiện này làm xôn xao giới vật lý trên toàn thế giới. Sau này, rất nhiều phòng thí nghiệm nhiều cách khác nhau để đo đạc lại và kiểm tra kết quả này. Các chuyên gia của viện khoa học năng lượng nguyên tử Trung Quốc vào giữa thập kỷ 80 cũng bắt đầu công việc nghiên cứu này, và cũng thu được những kết quả nhất định. Cho đến nay, những thí nghiệm để đo khối lượng nơtrinô vẫn đang được tiến hành trên thế giới, trong những báo cáo gần đây nhất vẫn không loại trừ được khả năng khối lượng bằng 0, và khối lượng cao nhất chỉ khoảng 10 electron vol.
Bạn đọc có thể sẽ hỏi, tác dụng giữa nơtrino và vật chất rất nhỏ, lại khó nắm bắt, nghiên cứu nó có ý nghĩa gì?
Đương nhiên, một nơtrinô thì chả đáng kể gì, nhưng trong vũ trụ của chúng ta, số lượng nơtrinô rất nhiều, nó có đầy trong vũ trụ, bình quân mỗi cm3 có khoảng 300 nơtrinô, xấp xỉ photon, nhiều gấp 10 tỷ lần các loại sơ cấp khác. Vì thế, đối với toàn vũ trụ nơtrinô có tác dụng hết sức quan trọng.
Ngoài ra, nơtrinô còn có một năng lực khác, nó có thể chuyển động trong các vì sao mà không gặp trở ngại nào, vì thế nó có thể truyền các tín hiệu từ trong lòng mặt trời, các ngôi sao tới chúng ta. Các nhà khoa học còn muốn lợi dụng đặc điểm này, để chế tạo ra máy quét sự đứt gãy của trái đất, khám phá sự huyền bí của các vật ẩn sâu trong lòng đất, các nhà khoa học cần tưởng tượng dùng nơtrino truyền tin xuyên qua trái đất, theo cách này việc truyền tin đường có thể không cần thông qua vệ tinh bày vòng quanh trạm ở dưới mặt đất.
