University of Winnipeg – Trong lĩnh vực vật lý hạt vốn đòi hỏi độ chính xác cao và sự kiên trì tuyệt đối, nhóm nghiên cứu tại Đại học Winnipeg (UWinnipeg), do Tiến sĩ Jeff Martin dẫn dắt, vừa thiết lập một cột mốc quan trọng trong hành trình khám phá bản chất của vũ trụ. Nhóm nghiên cứu này, hợp tác cùng trung tâm gia tốc hạt TRIUMF, vừa phá vỡ kỷ lục Canada về sản xuất neutron ultracold, với 900.000 neutron mỗi xung proton – gấp ba lần kỷ lục trước đó cũng do chính họ thiết lập.
Việc tạo ra lượng lớn neutron ultracold là điều chưa từng có tiền lệ tại Canada, mở ra khả năng đo lường chính xác tính chất vi mô bên trong neutron, cụ thể là thời điểm lưỡng cực điện – một thông số có thể hé lộ lý do vì sao vũ trụ được cấu thành từ vật chất thay vì phản vật chất. “Chúng tôi mở van và neutron đổ ra như điên,” Tiến sĩ Martin chia sẻ về khoảnh khắc đột phá. “Chúng tôi giống như, ‘Bò thánh.’ Không thể tin được.”
Khoa học cơ bản với tiềm năng ứng dụng thực tiễn
Neutron là các hạt hạ nguyên tử không mang điện, cực kỳ khó nghiên cứu do khả năng xuyên qua vật liệu và tốc độ chuyển động cao sau khi được giải phóng khỏi hạt nhân. Để nghiên cứu được chúng, các nhà vật lý cần làm lạnh neutron xuống mức ultracold, cho phép các hạt này di chuyển chậm như chất lỏng và phản xạ thay vì xuyên qua vật liệu.
Neutron ultracold không chỉ giúp đo đạc chính xác hơn mà còn mở ra cơ hội phát triển các công nghệ cảm biến từ tính siêu nhạy, như các thiết bị có thể phát hiện tín hiệu từ xung điện trong não – một tiềm năng lớn cho lĩnh vực y học và công nghệ thần kinh.
Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng phát triển các công nghệ tiên tiến về laser, nguồn neutron và hệ thống đông lạnh, góp phần thúc đẩy năng lực nghiên cứu vật lý hiện đại của Canada trên bản đồ khoa học toàn cầu.
UWinnipeg: Dẫn đầu hợp tác nghiên cứu quốc tế
Dự án được tổ chức bởi TRIUMF dưới sự điều phối quốc tế của nhóm nghiên cứu TUCAN (Triumf Ultracold Advanced Neutron), do Tiến sĩ Martin làm Chủ tịch Hội đồng Khoa học. UWinnipeg không chỉ đóng vai trò trung tâm mà còn là đơn vị dẫn đầu Canada trong hợp tác với các đối tác như UBC, Đại học Manitoba (UManitoba), Đại học North Carolina Charlotte (UNCC) và phía Nhật Bản là KEK – Tổ chức nghiên cứu gia tốc năng lượng cao.
Tiến sĩ Russell Mammei và Tiến sĩ Blair Jamieson – cả hai cùng từ UWinnipeg – giữ vai trò quan trọng trong dự án, trong khi cơ sở lớp phủ neutron ultracold do Tiến sĩ Mammei điều hành là nơi sản xuất và vận chuyển các ống dẫn neutron được phủ carbon bằng công nghệ laser tiên tiến.
Cơ hội học tập và nghiên cứu thực tiễn cho sinh viên
Trong quá trình nghiên cứu, UWinnipeg đang đào tạo sinh viên đại học và sau đại học thông qua trực tiếp tham gia các giai đoạn khác nhau của dự án. Điều này không chỉ nâng cao kỹ năng nghiên cứu, mà còn tạo điều kiện cho sinh viên phát triển sự nghiệp trong lĩnh vực vật lý hạt và công nghệ cao. “Một sinh viên cũ của tôi hiện là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại UBC và là chuyên gia hàng đầu về từ kế laser,” Tiến sĩ Martin nói, minh chứng cho hiệu quả đào tạo và phát triển nhân lực khoa học chất lượng cao tại UWinnipeg.
Dự án nhận được hỗ trợ từ nhiều tổ chức như Quỹ Đổi mới Canada, Chương trình Chủ tịch Nghiên cứu Canada, Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật Tự nhiên Canada (NSERC), Research Manitoba, cùng các quỹ phát triển tri thức tại British Columbia, Nhật Bản, và Mexico.
Tác động đối với sinh viên và ngành vật lý
Chương trình nghiên cứu này không chỉ là bước tiến khoa học mà còn là nền tảng tạo điều kiện cho sinh viên đam mê vật lý tiếp cận môi trường học tập và nghiên cứu chuyên sâu, với tiềm năng tham gia các dự án tầm cỡ quốc tế. Sinh viên ngành Vật lý học tại UWinnipeg sẽ được học về cơ học lượng tử, điện từ học, vật lý hạt và laser, đồng thời có cơ hội tiếp cận thực nghiệm với công nghệ tiên tiến như hệ thống cảm biến từ tính hoặc phòng thí nghiệm lạnh sâu – trang bị kỹ năng cần thiết để làm việc tại các trung tâm nghiên cứu, công ty công nghệ cao hoặc viện phát triển thiết bị y sinh.
Sinh viên và du học sinh có định hướng theo đuổi ngành khoa học cơ bản hoặc kỹ thuật tiên tiến nên cân nhắc UWinnipeg như địa điểm học tập chiến lược, nơi kiến thức chuyên môn được gắn liền với ứng dụng thực tế và cơ hội tham gia vào cộng đồng khoa học toàn cầu.
