Nghiên cứu do phó giáo sư You Zhou cùng với tiến sĩ Zuzana Moravcova tại Viện Niels Bohr thuộc Đại học Copenhagen thực hiện vừa được công bố trên Tạp chí Physics Letters B.
Khoảng 14 tỉ năm trước, vũ trụ thay đổi từ trạng thái nóng và đặc sang giãn nở hoàn toàn - một quá trình mà các nhà khoa học đặt tên là vụ nổ Big Bang.
Chúng ta biết rằng, sự giãn nở nhanh chóng này đã tạo ra các hạt, nguyên tử, các ngôi sao, thiên hà và sự sống trên Trái đất. Nhưng các nhà khoa học vẫn đang đi tìm lời giải đáp về chi tiết cách mà tất cả sự việc này xảy ra.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Copenhagen đã thực hiện một nghiên cứu mới, tiết lộ những hiểu biết sâu sắc nhất về cách mà mọi thứ bắt đầu.
You Zhou - phó giáo sư tại Viện Niels Bohr, Đại học Copenhagen - giải thích rằng, các nhà khoa học đã nghiên cứu một chất tồn tại trong những micro giây đầu tiên của vụ nổ Big Bang gọi là Quark-Gluon Plasma. Kết quả nghiên cứu tiết lộ một câu chuyện thú vị về cách plasma phát triển trong giai đoạn đầu của vũ trụ.
Ban đầu, plasma bao gồm quark và gluon đã bị tách ra bởi sự giãn nở của vũ trụ. Các hạt quark biến đổi thành hạt hadron. Một hadron kết hợp với ba hạt quark tạo ra một proton - là thành phần của hạt nhân nguyên tử. Những hạt này cấu thành Trái đất, con người và vũ trụ xung quanh.
Quark-Gluon Plasma (QGP) có mặt trong 0,000001 giây đầu tiên của Big Bang và sau đó nó biến mất do quá trình giãn nở. Nhưng bằng cách sử dụng máy gia tốc hạt lớn của CERN, các nhà nghiên cứu đã có thể tái tạo loại vật chất đầu tiên trong lịch sử này và truy tìm lại những gì đã xảy ra với nó.
Ngoài việc sử dụng máy gia tốc hạt lớn, các nhà nghiên cứu cũng phát triển một thuật toán có thể phân tích sự giãn nở chung của nhiều hạt được tạo ra cùng một lúc. Kết quả của họ cho thấy QGP từng là dạng lỏng lưu loát và liên tục thay đổi hình dạng theo thời gian.
Trong suốt một thời gian dài, các nhà nghiên cứu tin rằng plasma có dạng khí, nhưng khi phân tích kết cấu mịn như nước của QGP, kết quả cho thấy plasma thay đổi trạng thái theo thời gian. Đây là một phát hiện vượt quá mong đợi khi nó hoàn toàn khác so với bất kỳ loại vật chất nào mà con người từng biết.
Mặc dù có vẻ đây là một phát hiện rất nhỏ, nhưng nó đã giúp con người tiến một bước gần hơn đến lời giải về vụ nổ Big Bang và cách vũ trụ hình thành trong những phần triệu giây đầu tiên.
Phó giáo sư You Zhou kết luận rằng, mỗi khám phá là một mảnh ghép giúp chúng tôi tìm ra sự thật về vụ nổ Big Bang. Các nhà khoa học đã mất khoảng 20 năm để phát hiện ra QGP từng là dạng lỏng trước khi biến đổi thành các hạt hadron và các hạt khác cấu thành sự sống. Bởi thế, kiến thức về sự thay đổi không ngừng của plasma là một bước đột phá lớn đối với các nhà nghiên cứu.
