Hạt sơ cấp

Hạt sơ cấp (tiếng Anh: Elementary particle) là những thực thể vi mô tồn tại như một hạt nguyên vẹn, đồng nhất, không thể tách thành các phần nhỏ hơn. Trong vật lý hiện đại, các hạt như các quark,lepton hay gauge boson là những hạt cơ bản. Trước đây những hạt nhân nguyên tử như các hạtphoton, electron, positron, neutrino … cũng từng được coi là hạt cơ bản.

[sửa]Tính chất của các hạt sơ cấp

[sửa]Khối lượng nghỉ

Bài chi tiết: Khối lượng nghỉ

Khối lượng nghỉ hay khối lượng tĩnh của một vật là khối lượng của vật xét trong một hệ quy chiếu mà theo hệ đó, vật là đứng yên. Đại đa số vật chất, trừ phôtôn và nơtrinô, đều có khối lượng nghỉ kháckhông.

[sửa]Thời gian tồn tại

Bài chi tiết: Chu kỳ bán phân rã

Các hạt cơ bản đa số có thể phân rã thành các hạt khác. Thời gian sống của chúng giao động từ 10⁻⁶ đến 10⁻²⁴ giây. Một số ít hạt cơ bản được gọi là bền, có thời gian sống rất lớn, có thể coi là bền như electron 10²² năm, prôtôn 10³⁰ năm. Người ta nghiên cứu thời gian sống của hạt cơ bản thông qua lý thuyết xác suất, dựa trên thời gian để một số lượng n hạt sơ cấp phân rã chỉ còn lại 0.5n hạt

[sửa]Điện tích

Bài chi tiết: Điện tích

Một số hạt trung hòa về điện có điện tích bằng không như phôtôn γ và nơtrinô ν. Một số hạt khác mang điện tích âm hoặc dương, với trị số tuyệt đối đều bằng điện tích nguyên tố của electron 1.602 x 10⁻¹⁹ C

[sửa]Spin

Bài chi tiết: Spin

[sửa]Số lạ

Bài chi tiết: Số lạ

Số lạ là đại lượng đặc trưng lượng tử của các hạt cơ bản, được đưa ra khi nghiên cứu quá trình phân rã của các hạt mêzôn K: K⁺, K⁰, và hyperon Υ: Λ⁰, Σ⁺, Σ⁰, Σ^– tuân theo định luật bảo toàn số lạ

[sửa]Số Baryon

Bài chi tiết: Số Baryon

[sửa]Spin đồng vị

Bài chi tiết: Spin đồng vị

[sửa]Phản hạt

Bài chi tiết: Phản hạt

[sửa]Phân loại các hạt sơ cấp

Các hạt cơ bản được chia làm 2 nhóm chính là fermion (các hạt tạo nên vật chất trong vũ trụ) và boson (các hạt truyền tương tác).

[sửa]Hạt Fermion

Bài chi tiết: Fermion

Fermion gồm 12 loại chia làm 2 nhóm là quark – các hạt nặng và lepton – các hạt nhẹ. Quark gồm 6 loại là up, down, charm, strange, top và bottom. Trong đó vật chất chúng ta thấy hàng ngày có hạt nhân gồm neutron và proton, ở đó neutron được tạo thành bởi 3 quark, 1 up và 2 down còn proton là 2 up và 1 down.

Các hạt fermion có spin bán nguyên, ½. Mỗi hạt fermion đều có một phản hạt riêng. Fermion là hạt cơ bản cấu thành nên vật chất. Chúng được phân loại dựa theo tương tác trong thuyết sắc động học lượng tử và theo mô hình chuẩn có 12 hương của fermion cơ bản, bao gồm 6 quark và 6 lepton.

[sửa]Các quark

Bài chi tiết: Quark

Các quark tương tác với nhau bởi lực màu (color force), mỗi quark đều có phản hạt và tồn tại ở 6hương.

Hệ	Tên/Hương		Điện tích	Khối lượng (MeV/c²)	Phản quark
1	Trên	(u)	+⅔	1.5 to 4	Phản quark trên: $\overline{u}$
1	Dưới	(d)	−⅓	4 to 8	Phản quark dưới: $\overline{d}$
2	Lạ	(s)	−⅓	80 to 130	Phản quark lạ: $\overline{s}$
2	Duyên	(c)	+⅔	1,150 to 1,350	Phản quark duyên: $\overline{c}$
3	Đáy	(b)	−⅓	4,100 to 4,400	Phản quark đáy: $\overline{b}$
3	Đỉnh	(t)	+⅔	178,000 ± 4,300	Phản quark đỉnh: $\overline{t}$

[sửa]Các lepton

Bài chi tiết: lepton

Lepton (tiếng Hy Lạp là λεπτόν) có nghĩa là “nhỏ” và “mỏng”. Tên này có trước khi khám phá ra cáchạt tauon, một loại hạt lepton nặng có khối lượng gấp đôi khối lượng của proton.

Lepton là hạt có spin bán nguyên, ½, và không tham gia trong tương tác mạnh. Lepton hình thành một nhóm hạt cơ bản phân biệt với các nhóm gauge boson và quark.

Có 12 loại lepton được biết đến, bao gồm 3 loại hạt vật chất là electron, muon và tauon, cùng 3neutrino tương ứng và 6 phản hạt của chúng. Tất cả các lepton điện tích đều có điện tích là -1 hoặc + 1 (phụ thuộc vào việc chúng là hạt hay phản hạt) và tất cả các neutrino cùng phản neutrino đều có điện tích trung hòa. Số lepton của cùng một loại được giữ ổn định khi hạt tham gia tương tác, được phát biểu trong định luật bảo toàn số lepton.

Tên	Ký hiệu	Điện tích	Khối lượng(GeV/c²)	Tên	Ký hiệu	Điện tích	Khối lượng(MeV/c²)
Hạt điện tích / phản hạt				Neutrino / phản neutrino
Electron / Phản electron (positron)	$e^- \, / \, e^+$	−1 / +1	0,000511	Electron neutrino / Electron phản neutrino	$\nu_e \, / \, \overline{\nu}_e$	0	<0,000003
Muon / Phản muon	$\mu^- \, / \, \mu^+$	−1 / +1	0,1056	Muon neutrino / Muon phản neutrino	$\nu_\mu \, / \, \overline{\nu}_\mu$	0	<0,19
Tauon / Phản tauon	$\tau^- \, / \, \tau^+$	−1 / +1	1,777	Tau neutrino / Tau phản neutrino	$\nu_\tau \, / \, \overline{\nu}_\tau$	0	<18,2

[sửa]Hạt Gauge boson

Bài chi tiết: boson

Boson gồm 4 loại cơ bản tương ứng với 4 loại tương tác cơ bản là – photon – tương tác điện từ – graviton – tương tác hấp dẫn – gluon – tương tác mạnh – weak boson (gồm 2 loại W và Z) – tương tác yếu.

Các boson đều có spin nguyên. Các lực cơ bản của tự nhiên được truyền bởi các hạt gauge boson. Theo mô hình chuẩn có 13 loại hạt boson cơ bản:

Quang tử, photon, có spin 1, là hạt truyền tương tác trong lực điện từ.
Các W boson và Z boson có spin 1 là hạt truyền tương tác trong lực tương tác yếu.
8 gluon có spin 1 là hạt truyền tương tác trong lực tương tác mạnh.

Hiện tại, các thuyết vật lý dự đoán về sự tồn tại của một số boson khác như:

Higgs boson, có spin 0, được dự đoán bởi mô hình chuẩn của thuyết điện yếu thống nhất.
Graviton, có spin 2, được cho là hạt truyền tương tác trong lực hấp dẫn và được dự đoán bởithuyết hấp dẫn lượng tử.
Các thành phần siêu đối xứng của các hạt fermion (là slepton và squark).
Graviscalar có spin 0.
Graviphoton có spin 1.
Goldstone boson.
X boson và phản X boson được dự đoán trong lý thuyết thống nhất GUT.

[sửa]Tương tác của các hạt sơ cấp

Bài chi tiết: Lực cơ bản

[sửa]Tương tác mạnh

Bài chi tiết: Tương tác mạnh

Tương tác mạnh là tương tác giữa các hạt hadron, giữ các thành phần của hạt nhân của nguyên tử lại với nhau, chống lại lực đẩy rất lớn giữa các proton.

VL12LTC8B40: Các hạt sơ cấp

Hạt sơ cấp

Mục lục

[sửa]Tính chất của các hạt sơ cấp

[sửa]Khối lượng nghỉ

[sửa]Thời gian tồn tại

[sửa]Điện tích

[sửa]Spin

[sửa]Số lạ

[sửa]Số Baryon

[sửa]Spin đồng vị

[sửa]Phản hạt

[sửa]Phân loại các hạt sơ cấp

[sửa]Hạt Fermion

[sửa]Các quark

[sửa]Các lepton

[sửa]Hạt Gauge boson

[sửa]Tương tác của các hạt sơ cấp

[sửa]Tương tác mạnh

[sửa]Tương tác điện từ

[sửa]Tương tác yếu

[sửa]Tương tác hấp dẫn

[sửa]Liên kết ngoài

0 responses on "VL12LTC8B40: Các hạt sơ cấp"

Leave a Message Cancel reply

Recent Posts

Categories