Mặt Trăng và các hạt cơ bản Đối với các nhà vật lý học nghiên cứu cấu tạo của vật chất thì các tia vũ trụ là một phòng thí nghiệm thiên nhiên không gì thay thế được. Trongcácdòngbứcxạ xuyên quakhônggianvũ trụ, cóthể gặpnhữnghạtcó năng lượng lớn mà ngay cả các máy gia tốc mạnh nhất hiện nay cũng không tạo ra được. Tuy vậy, “phòng thí nghiệm các tia vũ trụ” này cũng có một nhược điểm rất cơ bản, đó là: phải chờ đợi hàng chục năm mới có thể bắt gặp những hạtcó những tính chấthiếm có. Ta không thể biết trước khi nào thìloại hạt màchúng tacần tìm sẽ xuất hiện ở đúngnơi mà ta bố trí máy móc để ghi lại. Các nhà vật lý học cố gắng khắc phục tình trạng này bằng cách đặt những tấm kính ảnh đặc biệt có phủ lớp nhũ tương dày ở các vùng núi. Khi đi qua những lớp nhũ tương dày đó, các tia vũ trụ để lại những vết của chúng. Nhưng, thứ nhất là, thời gian quan sát như vậy còn chưa dài lắm; thứ hai là, ngay cả những đỉnh núi cao nhất cũng không phải là khoảng không gian vũ trụ. Khôngphảitấtcả các hạt đềucóthể xuyên quakhíquyểncủa Trái Đất.Thậtra, với sự phát triển của kỹ thuật, các nhà vật lý học đã có khả năng đưa khí cụ của mình lên những máy bay tầm cao, những khí cầu thăm dò và nhiều loại máy móc vũ trụ khác. Nhưng máy bay và khí cầu thăm dò chỉ có thể đảm bảo được những cuộc quan sát ngắn hạn, còn các máy mócvũ trụ thì gần đây mới xuất hiện. Nhưng chính các máy móc thăm dò vũ trụ lại tạo nên một bước ngoặt thực sự trong việc nghiên cứu các tia vũ trụ. Chúng có thể đưa các nhà nghiên cứu đến một phòng thí nghiệm, nơi việc ghi lại các tia vũ trụ vẫn được tiến hành từ hàng tỉ năm nay.Chính thiên nhiên đã tạo nên phòng thí nghiệm này. Đó là Mặt Trăng. Nhưng chúng tađã biết,bề mặt MặtTrăng,vìkhôngcókhíquyểnbảovệ nên thường xuyên bị các hạt của các tia vũ trụ tác động đến. Đá trên Mặt Trăng giữ lại vết củanhữngva đập đó. Việc nghiên cứu những vậtnày đã được bắtđầu. Hiệnnay,đã thuđược nhữngtin tức đầutiênhếtsứcthúvị.Saukhixử lýđặc biệt các mẫu đá lấy từ Mặt Trăng hai nhà khoa học Ấn Độ Đ.Lan và M.Bhaudari đã phát hiện được những vết dài khác thường của những hạt nào đấy trong các tinh thể của vật chất trên Mặt Trăng. Có một vết dài 18 micromet. Để so sánh, ta cần nhớ là các hạt được tạo nên khi phân rã tự phát các hạt nhân của các nguyên tử urani cũngchỉ tạo thành các vết dài tới 14 micrometmà thôi. CònnhàbáchọcMỹ B.Praixơ thìđã tìm thấymột vết trongđá trênMặtTrăng, dàihơn50lần. Những hạt nào có thể để lại những vết dài đến như vậy? Các vết do hai nhà bác học Ấn Độ phát hiện ra, có lẽ là của những mãnh vỡ hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố siêu uranisiêu nặng,… Như chúng ta đều biết, trong suốt một thời gian dài, urani chiếm vị trí cuối cùng,thứ 92trongbảng tuầnhoàn Menđêlêép.Nhờ nhữngthànhtựucủavật lýhạt nhân, các nhà bác học đã có thể tổng họp được một loạt các nguyên tố siêu urani bằngphươngpháp hóahọc. Khó khăn chủ yếu của việc tổng hợp như vậy là ở chỗ, các nguyên tố siêu urani hếtsứckhông ổn định. Hạt nhân càng nặng thì bị phân rã càng nhanh, vìvậy có thể nghĩ rằng, việc tạo ra những nguyên tố có số thứ tự từ 103 trở lên là một điều rất khó hoặc thậm chí hoàn toàn không thể làm được. Nhưng khi nguyên tố thứ 104, có tên là “Kuachatôvi” đã được tổng hợp ở Đupna, thìngười ta thấy rằng, tuổi thọ của nó xấp xỉ 3 giây. Sau khiphântíchsự kiện nàyvàmột số sự kiện khác,cácnhàvậtlý lýthuyết đã điđếnkếtluận rằng,trongthế giớicácnguyên tố siêuuraniphải tồntạinhững“đảo bền vững” nhất định,tứclà những nguyên tử cócáclớp võ điện tử bền vững.Ngườita giả định rằng, các “đảo” như vậy nằm trong vùng các nguyên tố thứ 106 – 114 và 124–126. Nhưng nếu một số nguyên tố siêu urani có tuổi thọ dài thì chúng cũng phải tồntạitrongthiênnhiên. Chẳnghạn,saukhi phátsinhở nhữngquá trình vũ trụ dữ dộinàođó,chúngcóthể đếnTrái Đấtđược.Như vậy, việctìmdấu vết củachúng là một điều có ý nghĩa. Trong những năm gần đây, những cuộc tìm kiếm như thế được xúctiến mạnh mẽ ở các môitrường khác nhau: trong vỏ Trái Đất,trongbăng giá Bắc cực, trong các tầng trầm tích cổ trên đáy đại dương và ngay cả trong thủy tinh và những tấm gươngcổ. Nhưng có lẽ Mặt Trăng, vệ tinh cổ nhất của chúng ta, là nơi có những điều kiện tốt nhất cho những cuộc tìm kiếm như vậy. Một hạt phải quái lạ như thế nào mới có thể để lại một vết dài gần 1milimet trong vật chất Mặt Trăng chứ? Phải chăng đó là một đơn cực bí ẩn – một hạt giả thuyết như nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng người Anh làP.Đirăc đã tiênđoán từ năm 1931?Mọingười đềubiết rằng, các điệntích dương vàâmcó thể tồntạiđộclập với nhau. Trong thiênnhiên cónhững electron vàpôzintron,prôton vàphản prôton.Trongkhiđó,cáctừ tínhbắcvà nam lạikhông táchrời nhau.Conngườichưa thể tạora,hoặcquan sátthấy mộtđơncực và một phản đơn cực tức là chưa thể tách các cực từ ra khỏi nhau. Theo tính toán của Đirăc, từ tính của một đơn cực phải mạnh hơn điện tích của electron khoảng 70lần.Vì vậy,ngay cả trong nhữngtừ trường rấtyếu,đơncựccũngcóthể cónăng lượng rất lớn. Do đó, khi có được một đơn cực, chúng ta có thể tạo ra những máy gia tốc cực mạnh bằng những phương pháp khá đơn giản, chứ chưa nói đến một điều là, việc chứng minh sự tồn tại của đơn cực sẽ giúp ta giải quyết nhiều khó khăn trong lý thuyết về nguồn gốc các tia vũ trụ, đặc biệt là giải thích các năng lượng cao khác thườngcủa mộtsố hạt vũ trụ. Ngoài ra, theo tính toán của Đi răc, các đơn cực phải có khối lượng đáng kể và tương tác với nhau mạnh gấp mấy nghìn lần so với các điện tích cơ bản. Vì thế, việc tách ra một đơn cực và một phản đơn cực ở dạng thuần khiết khó hơn rất nhiều lần so với việc tách các hạt cơ bản thông thường. Nhưng mặt khác, xác suất triệt tiêulẫnnhau của chúng cũngnhỏ rấtnhiều.Nhờ vậy,cácđơn cựccóthể dùng làm những “viên đạn” tuyệt vời cho “pháo binh nguyên tử” để bắn phá các hạt cơ bản khácnhau; những viênđạn như vậy cóthể đạtnăng lượng cựclớn và sử dụng được nhiều lần.Điều đó đã dẫn nhiều nhà vật lý đến việc truy tìm đơn cực, nhưng nhữngcuộctruytìmấyvẫnchưacókếtquả.Vấnđề khôngphảichỉ ở những khả năng thựcthế đúngmongướcmàviệc tìm kiếmđơncựcsẽ hứahẹn. Vấnđề về sự tồntạicủacáchạttừ cơ bản–đó làviệc khám phásơ bộ đơncực,cũng như việc khám phá ra định luật“ngăn cấm” sự tồn tại của nó đều có ý nghĩa quan trọng như nhau đối với sự phát triểncủa những quanniệm vậtlý về cấu tạo của vũ trụ. . Mặt Trăng và các hạt cơ bản Đối với các nhà vật lý học nghiên cứu cấu tạo của vật chất thì các tia vũ trụ là một phòng thí nghiệm thiên nhiên không gì thay thế được. Trongcácdòngbứcxạ. phòng thí nghiệm này. Đó là Mặt Trăng. Nhưng chúng tađã biết,bề mặt MặtTrăng,vìkhôngcókhíquyểnbảovệ nên thường xuyên bị các hạt của các tia vũ trụ tác động đến. Đá trên Mặt Trăng giữ lại vết củanhữngva. lần so với các điện tích cơ bản. Vì thế, việc tách ra một đơn cực và một phản đơn cực ở dạng thuần khiết khó hơn rất nhiều lần so với việc tách các hạt cơ bản thông thường. Nhưng mặt khác, xác