Vì sao phải phóng máy từ phổ α vào vũ trụ?

Máy từ phổ α do Đinh Khải Trung - nhà vật lý nổi tiếng gốc Hoa quốc tịch Mỹ được Giải thưởng Nôben vật lý khởi xướng, gần 200 nhà vật lý và kĩ sư, kĩ thuật viên của hơn 10 nước và khu vực như Mỹ, Trung Quốc, Nga, Đức, ý, Pháp, v.v. tham gia chế tạo, ngày 3 tháng 6 năm 1998 đã được máy bay vũ trụ "Phát hiện" chở lên không trung mở màn cho nhân loại thám hiểm "phản vật chất" và các "vật chất tối" trong vũ trụ.

Căn cứ nhiều quan trắc thiên văn và thí nghiệm vật lý các thiên thể, các nhà thiên văn đã đưa ra thuyết vũ trụ bùng nổ, tức vũ trụ được khởi nguồn từ một vụ nổ lớn cách đây 15 tỉ năm. Sau khi bùng nổ, vũ trụ không ngừng giãn nở, hình thành thế giới vật chất hiện nay, trong đó bao gồm cả Trái Đất ta đang sinh sống. Như ta đã biết: tất cả vật chất đều do nguyên tử tạo thành. Trung tâm của nguyên tử là hạt nhân. Hạt nhân nguyên tử do proton và nơtron cấu tạo nên, mang điện dương; xung quanh hạt nhân nguyên tử là các điện tử mang điện âm, chúng quay quanh hạt nhân với tốc độ rất lớn. Nhưng căn cứ vật lý lý thuyết về hạt, thì đồng thời với việc sản sinh ra một lượng vật chất lớn, vụ nổ lớn còn sản sinh ra lượng "phản vật chất" tương đương. Hạt nhân nguyên tử của "phản vật chất" do "phản proton" và "phản nơtron" tạo thành mang điện âm, quay quanh hạt nhân nguyên tử của "phản vật chất", là các "điện tử dương" positron mang điện dương. Năm 1932 người ta đã làm thí nghiệm chứng thực được sự tồn tại của "điện tử dương". Năm 1997 Trung tâm hạt nhân châu Âu đã dùng nguyên tử xenon bắn vào "phản proton" sản sinh ra nguyên tử phản hydro.

Vật chất và "phản vật chất" khi va chạm nhau sẽ sản sinh ra ánh sáng rất mạnh, phóng thích nguồn năng lượng lớn, đồng thời vật chất và "phản vật chất" sẽ tiêu đi (hay sự huỷ). Sự "tiêu đi" sản sinh ra nguồn năng lượng còn lớn gấp nhiều lần so với sự phân rã của hạt nhân nguyên tử hoặc phản ứng hạt nhân dây chuyền sản sinh ra mà ta đã biết được.

Do đó việc tìm kiếm "phản proton" không những có thể tìm hiểu khởi nguồn của vũ trụ mà còn để tìm ra nguồn năng lượng khác cho nhân loại. Ý nghĩa của nó không kém so với sự kiện phát hiện năng lượng nguyên tử của con người trước đây.

Trong vũ trụ còn tồn tại "vật chất tối" không phát quang, cũng không phản xạ quang, nhưng có lực hấp dẫn rất mạnh "vật chất tối" không thể dùng phương pháp quang học của thiên văn để trực tiếp quan sát, nhưng các nhà khoa học tin rằng, "vật chất tối" chiếm 90% tổng khối lượng vật chất trong vũ trụ. "Vật chất tối" thực chất là gì? Hình thức tồn tại ra sao? Đó cũng là một ước mơ của các nhà khoa học đang tìm kiếm.

Nhiệm vụ của máy từ phổ α là tìm kiếm "phản vật chất" và "vật chất tối" trong vũ trụ. Bộ phận chủ yếu của thiết bị thăm dò máy từ phổ α do Trung Quốc chế tạo. Đến năm 2002 máy từ phổ α được máy bay vũ trụ đưa lên lắp đặt ở Trạm vũ trụ Quốc tế và ở đó nó sẽ tìm kiếm "phản vật chất" và "vật chất tối" trong vũ trụ.