The Large Hadron Rap - Alpine Kat

Twenty-seven kilometers of tunnel under ground
Designed with mind to send protons around
A circle that crosses through Switzerland and France
Sixty nations contribute to scientific advance
Two beams of protons swing round, through the ring they ride
‘Til in the hearts of the detectors, they’re made to collide
And all that energy packed in such a tiny bit of room
Becomes mass, particles created from the vacuum
And then…

LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head.

We see asteroids and planets, stars galore
We know a black hole resides at each galaxy’s core
But even all that matter cannot explain
What holds all these stars together – something else remains
This dark matter interacts only through gravity
And how do you catch a particle there’s no way to see
Take it back to the conservation of energy
And the particles appear, clear as can be

You see particles flying, in jets they spray
But you notice there ain’t nothin’, goin’ the other way
You say, “My law has just been violated – it don’t make sense!
There’s gotta be another particle to make this balance.”
And it might be dark matter, and for first
Time we catch a glimpse of what must fill most of the known ‘Verse.
Because…

LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.

Antimatter is sort of like matter’s evil twin
Because except for charge and handedness of spin
They’re the same for a particle and its anti-self
But you can’t store an antiparticle on any shelf
Cuz when it meets its normal twin, they both annihilate
Matter turns to energy and then it dissipates

When matter is created from energy
Which is exactly what they’ll do in the LHC
You get matter and antimatter in equal parts
And they try to take that back to when the universe starts
The Big Bang – back when the matter all exploded
But the amount of antimatter was somehow eroded
Because when we look around we see that matter abounds
But antimatter’s nowhere to be found.
That’s why…

LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head.

The Higgs Boson – that’s the one that everybody talks about.
And it’s the one sure thing that this machine will sort out
If the Higgs exists, they ought to see it right away
And if it doesn’t, then the scientists will finally say
“There is no Higgs! We need new physics to account for why
Things have mass. Something in our Standard Model went awry.”

But the Higgs – I still haven’t said just what it does
They suppose that particles have mass because
There is this Higgs field that extends through all space
And some particles slow down while other particles race
Straight through like the photon – it has no mass
But something heavy like the top quark, it’s draggin’ its ***
And the Higgs is a boson that carries a force
And makes particles take orders from the field that is its source.
They’ll detect it….

LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.

Now some of you may think that gravity is strong
Cuz when you fall off your bicycle it don’t take long
Until you hit the earth, and you say, “Dang, that hurt!”
But if you think that force is powerful, you’re wrong.
You see, gravity – it’s weaker than Weak
And the reason why is something many scientists seek
They think about dimensions – we just live in three
But maybe there are some others that are too small to see
It’s into these dimensions that gravity extends
Which makes it seem weaker, here on our end.
And these dimensions are “rolled up” – curled so tight
That they don’t affect you in your day to day life
But if you were as tiny as a graviton
You could enter these dimensions and go wandering on
And they'd find you...

When LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head

Hai mươi bảy kí-lô mét đường ống ngầm dưới đất
Được thiết kế với mục đích đẩy những hạt proton quay vòng
Trong một vòng tròn xuyên qua Thụy Sĩ và Pháp
Sáu mươi quốc gia đóng góp cho sự phát triển của khoa học
Hai dòng hạt proton dao động tròn lướt xuyên qua những vòng đai
Cho đến tâm điểm của những đầu dò, chúng được cho va đập vào nhau
Và tất cả năng lượng dồn nén trong không gian xíu xiu đó
Trở thành khối lượng, các hạt được tạo ra từ chân không
Và lúc đó thì…

LHCb kiểm tra xem phản vật chất đi đã đi đâu (1)
ALICE quan sát sự va đập của những ion chì (1)
CMS và ATLAS cũng là hai loại máy móc tương tự (1)
Chúng tìm kiếm bất cứ các hạt mới nào mà chúng có thể tìm được
Và LHC gia tốc những hạt proton và hạt chì (1)
Và những điều mà khi máy khám phá ra sẽ làm bạn sửng sốt

Chúng ta quan sát rất nhiều những tiểu hành tinh, hành tinh và ngôi sao
Chúng ta biết một lỗ đen vũ trụ tồn tại tại tâm mỗi thiên hà
Nhưng ngay cả những điều đó cũng không thể giải thích được
Điều gì liên kết tất cả những ngôi sao này lại với nhau – còn một điều gì đó chưa biết
Cái vật chất bí ẩn này chỉ tương tác qua trọng lực
Và làm sao mà bạn có thể bắt được một hạt, chẳng có cách nào để nhìn thấy được
Quay trở lại định luật bảo toàn năng lượng
Và các hạt lại xuất hiện, hết sức rõ ràng

Bạn thấy các hạt chuyển động, phun thành nhiều tia
Nhưng bạn không để ý rằng chẳng có điều gì chuyển động theo hướng khác
Bạn nói, “Quy luật của tôi đã bị vi phạm – điều này chẳng có ý nghĩa gì hết!
Phải có một hạt nào khác để cân bằng lại chứ”
Và đó có thể là hạt bí ẩn, và lần đầu tiên chúng ta bắt được một ý niệm về cái có lẽ lấp đầy cái vũ trụ này
Bởi vì…

LHCb kiểm tra xem phản vật chất đi đã đi đâu (1)
ALICE quan sát sự va đập của những ion chì (1)
CMS và ATLAS cũng là hai loại máy móc tương tự (1)
Chúng tìm kiếm bất cứ các hạt mới nào mà chúng có thể tìm được

Phản vật chất là một dạng đứa em song sinh quỷ quái của vật chất
Bởi vì ngoại trừ dấu điện tích và chiều quay
Chúng y chang nhau về cấu tạo hạt và chúng trái ngược nhau
Nhưng bạn không thể tồn trữ một hạt phản vật chất cùng với một hạt vật chất
Vì khi nó gặp người em song sinh của nó, chúng sẽ cùng triệt tiêu lẫn nhau
Vật chất sẽ chuyển hóa thành năng lượng và sau đó nó biến mất

Khi vật chất được tạo thành từ năng lượng
Điều này chính xác được thực hiện trong Máy Va Đập Hạt Nặng Lớn (LHC)
Bạn sẽ có được hai phần bằng nhau của vật chất và phản vật chất
Và họ cố tái tạo lại thời khắc mà vũ trụ hình thành
Vụ Nổ Lớn – trở về lúc mà tất cả vật chất đều nổ tung
Nhưng bằng cách nào đó lượng phản vật chất đã bị tiêu hao
Vì khi chúng ta nhìn xung quanh (thiên hà), chúng ta chỉ thấy vật chất
Nhưng không thấy phản vật chất ở bất kì nơi đâu
Đó là lí do tại sao…

LHCb kiểm tra xem phản vật chất đi đã đi đâu (1)
ALICE quan sát sự va đập của những ion chì (1)
CMS và ATLAS cũng là hai loại máy móc tương tự (1)
Chúng tìm kiếm bất cứ các hạt mới nào mà chúng có thể tìm được
Và LHC gia tốc những hạt proton và hạt chì (1)
Và những điều mà khi máy khám phá ra sẽ làm bạn sửng sốt

Những hạt Higgs – đó là điều mà mọi người đang bàn tán
Và đó là loại hạt mà cái cỗ máy này sẽ phân lọc ra
Nếu hạt Higgs tồn tại, họ chắc chắn sẽ thấy nó ngay
Và nếu như hạt đó không tồn tại, thì những nhà khoa học cuối cùng sẽ nói
“Không có hạt Higgs! Chúng ta cần những lý thuyết vật lý mới để lý giải tại sao mọi thứ có khối lượng. Điều gì đó trong Mô hình Chuẩn của chúng ta trở nên hỏng bét”

Nhưng hạt Higgs – tôi vẫn chưa nói hạt đó tạo ra điều gì
Họ cho rằng những hát đó có khối lượng bởi vì
Tồn tại trường Higgs trải trong toàn bộ không gian
Và có những hạt chuyển động chậm trong khi những hạt khác chuyển động nhanh
Đơn giản như hạt photon – nó không có khối lượng
Nhưng những hạt nặng như hạt quark trên cùng, nó nặng chình chịch
Và hạt Higgs là một hạt cơ bản boson có mang lực
Và làm cho những hạt khác chịu tác động bởi trường là nguồn của nó
Họ sẽ dò ra nó…

LHCb kiểm tra xem phản vật chất đi đã đi đâu (1)
ALICE quan sát sự va đập của những ion chì (1)
CMS và ATLAS cũng là hai loại máy móc tương tự (1)
Chúng tìm kiếm bất cứ các hạt mới nào mà chúng có thể tìm được

Bây giờ một số bạn nghĩ rằng trọng lực là mạnh
Vì chẳng mất nhiều thời gian khi ngã khỏi xe đạp
Cho tới khi chạm đến mặt đất, và bạn nói, “Má ơi, đau quá!”
Nhưng nếu bạn nghĩ rằng cái lực đó mà mạnh thì bạn sai lầm
Bạn thấy đó, trọng lực – đó là cái loại lực yếu xìu
Và lí do là điều mà nhiều nhà khoa học tìm kiếm
Họ nghĩ về chiều không gian – chúng ta chỉ sống trong không gian 3 chiều
Nhưng có lẽ có những chiều không gian khác quá nhỏ để có thể thấy được
Trọng lực mở rộng vào những chiều đó
Làm cho nó có vẻ yếu hơn tại giới hạn của chúng ta
Và những chiều không gian này “cuộn lại” – xoắn thật chặt
Nên chúng không tác động lên bạn trong cuộc sống thường ngày
Nhưng nếu bạn tí hon như một hạt trọng trường
Bạn có thể thâm nhập vào những chiều không gian này và lang thang trong đó
Và họ sẽ tìm thấy bạn…

LHCb kiểm tra xem phản vật chất đi đã đi đâu (1)
ALICE quan sát sự va đập của những ion chì (1)
CMS và ATLAS cũng là hai loại máy móc tương tự (1)
Chúng tìm kiếm bất cứ các hạt mới nào mà chúng có thể tìm được
Và LHC gia tốc những hạt proton và hạt chì (1)
Và những điều mà khi máy khám phá ra sẽ làm bạn sửng sốt

---
(1): LHC: Large Hadron Collider: Máy Va đập Hạt Nặng Lớn
LHCb: Large Hadron Collider beauty (bottom quark): thí nghiệm Va đập Hạt Nặng Lớn với hạt dưới cùng
ALICE: A Large Ion Collider Experiment: thí nghiệm Va đập Ion Lớn
CMS: Compact Muon Solenoid: một trong hai thí nghiệm dò tìm lớn về hạt vật lý của LHC
ATLAS: A Toroidal LHC Apparatus: một trong sáu thí nghiệm dò tìm hạt vật lý