Nhật Bản kỳ vọng là nơi đặt máy gia tốc hạt
Các nhà vật lý đang tìm địa điểm cho Máy Gia tốc Tuyến tính Quốc tế (International Linear Collider)  trị giá nhiều tỷ USD.
“Sẽ là Nhật Bản”, khẳng định từ nhà vật lý Barry Barish, trưởng nhóm thiết kế toàn cầu của ILC.
Tại một buổi lễ tổ chức hôm 14/12 vừa qua, Barish sẽ chuyển giao bản thiết kế cuối cùng của ILC cho một ủy ban các nhà nghiên cứu độc lập. Đây là bản thiết kế cho một khoang siêu dẫn dài 31 km có chức năng tăng tốc các hạt đạt mức năng lượng 500 gigaelectronvolt trước khi cho chúng đập vào nhau. Năng lượng từ những vụ va đập này sẽ đem lại những khoảnh khắc tồn tại các hạt nặng trước khi chúng bị phân hủy tại một trong hai thiết bị cảm ứng.
Cách tiếp cận này tương tự như công nghệ đang được sử dụng tại Máy Gia tốc Hạt lớn (LHC) tại CERN ở Geneva, Thụy Sĩ. Hồi mùa hè năm nay, các nhà nghiên cứu tại LHC đã phát hiện ra dấu hiệu về hạt Higgs, căn cứ cho một cơ chế lý thuyết về trọng lượng của các hạt. Nhưng hình ảnh về Higgs không được rõ rệt, do LHC sử dụng proton – những hạt tổng hợp từ quark – và chúng tạo ra những chùm mảnh vụn rối rắm. Khác với LHC, ILC sẽ dùng các hạt electron và phản – electron, là những hạt cơ bản sẽ cho ra các dấu hiệu sạch hơn về Higgs.
Vất vả tìm tài trợ
Nhưng ILC sẽ vô cùng tốn kém. Với chi phí dự kiến lên tới 7 – 8 tỷ USD, dự án này rất vất vả trong việc tìm tài trợ từ các chính phủ. Cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu khiến nguồn tiền cần thiết cho nghiên cứu và phát triển thiết kế của cỗ máy này rất eo hẹp. “Nếu không có sự cam kết quốc tế, dự án này sẽ không thể tiến triển”, Barish cảnh báo.
Trong khi đó, Nhật Bản đang vô cùng mong muốn được đăng cai một dự án quốc tế đẳng cấp thế giới, đặc biệt là sau khi bị thua vào tay Pháp trong cuộc đấu thầu đăng cai dự án trị giá 13 tỷ Euro (17 tỷ USD) lò phản ứng nhiệt hạch (fusion) thử nghiệm ITER năm 2005. Trận động đất và sóng thần năm ngoái đã gây được nguồn quỹ tái thiết khá dồi dào, và một phần nguồn lực này có thể được dùng các dự án khoa học như ILC. Ngoài ra, dự án này cũng dễ tạo được sự đồng thuận sau những tiến triển đầy hứa hẹn gần đây trong cuộc tìm kiếm hạt Higgs tại LHC.
Các nhà khoa học và kỹ sư Nhật Bản đang tiến hành khảo sát kỹ lưỡng hai địa điểm: một địa điểm ở vùng Tohoku (nơi từng bị sóng thần) và một địa điểm khác ở Kyushu, nằm ở phía Nam đất nước. Thay vì đặt cỗ máy gia tốc ngầm dưới đất, Nhật Bản dự định sẽ khoan sâu vào trong sườn núi. “Kế hoạch này về kỹ thuật có khác biệt với những gì chúng tôi dự định”, Barish nói. Một số chi tiết thiết kế sẽ phải thay đổi cho phù hợp với kế hoạch mới, nhưng ông cho rằng sẽ khả thi. “Cả hai địa điểm đều rất tốt cho kích đẩy gia tốc”, ông nói.
Các đảng phái chính trị ở Nhật đều bày tỏ sự ủng hộ cho dự án. Điều này phản ánh khát vọng của Nhật Bản được tham gia tích cực hơn vào cộng đồng khoa học toàn cầu, nhận xét từ Satoru Yamashita, nhà vật lý của Đại học Tokyo, người tham gia vào nỗ lực đăng cai của Nhật Bản. “Mong muốn hàng đầu của Nhật Bản là trở thành địa điểm cho một dự án toàn cầu”, ông nói, “ILC sẽ là một trường hợp lý tưởng”.
Chưa có tiền lệ ở Nhật Bản
Nhưng Yamashita cũng bổ sung rằng nỗ lực tài trợ của Nhật Bản chưa hoàn toàn chắc chắn. Nhật Bản chưa bao giờ thực hiện một dự án quốc tế ở quy mô lớn như vậy và quốc gia này chưa có một quy trình chính tắc tiền lệ cho việc chấp thuận tài trợ số liền lớn đến thế cho dự án. “Chúng tôi cần được các cộng đồng khoa học trên thế giới lên tiếng bày tỏ sự quan tâm ủng hộ để có thể thuyết phục Chính phủ Nhật cho triển khai dự án”, nhận định từ Yasuhiro Okada, một ủy viên quản trị KEK, phòng thí nghiệm vật lý hạt của Nhật ở Tsukuba.
Barish cho biết rằng Nhật Bản hiện không có đối thủ nào trong vấn đề đăng cai. Châu Âu sẽ bận rộn trong suốt cả thập kỷ tới trong việc thu thập dữ liệu từ LHC. Lyn Evans, nhà vật lý gia tốc đứng đầu dự án xây dựng LHC và sẽ chủ trị dự án hợp tác ILC trong tháng tới, bổ sung rằng “nếu máy gia tốc tuyến tính được Nhật Bản chấp thuận triển khai, tôi chắc chắn rằng châu Âu sẽ đóng góp một phần”. Dù sao thì “Nhật Bản đã từng đóng góp đáng kể cho LHC”.
Mỹ có thể sẽ dè dặt hơn trong tham gia, nhận định từ nhà vật lý lý thuyết Jonathan Bagger, chủ tịch ủy ban độc lập giám sát quy trình thiết kế ILC. Nguồn lực khiêm tốn của nước này dành cho vật lý hạt hiện đang được dồn cho một chương trình nghiên cứu neutrino tại phòng thí nghiệm Fermilab ở Batavia, Illinois, và ngân sách hiện tại không đủ để đóng góp đáng kể cho ILC.
Nếu một sự đồng thuận quốc tế có thể đạt được trong vòng 3 năm tới thì công việc xây dựng có thể bắt đầu ở Nhật Bản vào cuối thập kỷ này. Điều đó sẽ giúp các nhà vật lý hạt thế giới có một chương trình hành động rõ ràng cho dự án này trong những năm tới. Nhưng nếu không được triển khai ở Nhật Bản thì triển vọng dự án sẽ rất mờ mịt, Barish cảnh báo. “Hoặc là Nhật Bản, hoặc là phải xếp ngăn kéo một thời gian”, ông dự đoán. 1
http://www.nature.com/news/japan-in-pole-position-to-host-particle-smasher-1.12047