Hạt cơ bản

     
trang chủ Đào tạo nên Đề tài - dự án khoa học hoạt động - hợp tác ký kết Góc sinh viên câu lạc bộ Thiên văn USAC
*

*

CÁC HẠT VẬT CHẤT - FEMIONS

Đã lúc nào các chúng ta tự hỏi, thứ nhỏ nhất cấu trúc nên các vật chất là gì? chắc hẳn rằng các bạn sẽ cho rằng sẽ là nguyên tử. Vậy đồ vật gì kết cấu nên nguyên tử? Là Proton, Neutron và Electron. Thế bao gồm thứ gì bé dại hơn cả proton, neutron với electron giỏi không? Và xung quanh 3 một số loại hạt này ra tất cả còn đa số hạt nào khác nữa giỏi không? bài viết này mình sẽ khối hệ thống lại cho các bạn bằng ngôn ngữ dễ nắm bắt nhất về những hạt cơ bản, thứ biết tới không thể phân chia bé dại hơn nữa ở thời điểm hiện tại, cũng chính là thứ cấu trúc nên trái đất vật chất của họ ngày nay. Cùng bước đầu nào!

Tất cả các hạt cơ phiên bản mà con người đã tìm thấy gồm tất cả 17 hạt không giống nhau và được tổng vừa lòng trong một quy mô gọi là mô hình chuẩn chỉnh (Standard Model).

Bạn đang xem: Hạt cơ bản

*

Các bạn nên nhìn vào hình hình ảnh này để đối chiếu với nội dung bài viết sẽ dễ hiểu hơn đó.

Trong mô hình chuẩn chỉnh có nhị nhóm: Femions với Bosons. Gồm một nguyên lý gọi là Nguyên lý vứt bỏ Pauli, từ đó hai Femions không giống nhau không thể gồm cùng tinh thần lượng tử. Hầu như hạt nào tuân thủ theo nguyên lý đó vậy nên Femions và hầu như hại còn sót lại là Bosons. Phát âm nôm mãng cầu Femions là những hạt trang bị chất, cấu trúc nên đồ chất, còn Bosons là các hạt truyền tương tác. Ví dụ như Electron là 1 loại Femions còn Photon lại là 1 trong loại Bosons. Tất cả một phương pháp phân chia những hạt cơ bạn dạng một phương pháp dễ hơn chính là Femions thì có spin chào bán nguyên (1/2,3/2,…) còn Bosons thì gồm spin nguyên (0,1,2,…). Nhưng lại ở bài bác này ta sẽ không đề cập cho tới spin của các hạt.

Tiếp theo, vào Femions thì tất cả hai nhóm khác nhau là Quarks và Leptons. Trong những số ấy Quarks là phần đông hạt cơ bản chịu sự tác dụng của lực hạt nhân mạnh, là thành phần cấu trúc nên đồ chất. Nói một cách đúng đắn hơn thì Quarks chịu công dụng của 3 lực cơ bản là Lực phân tử nhân mạnh, Lực hạt nhân yếu và Lực điện từ còn Leptons thì chỉ chịu tác dụng của Lực hạt nhân yếu với Lực điện từ mà lại thôi.

Có tổng cộng 6 Quarks không giống nhau theo sản phẩm công nghệ tự là: Up (u), Down (d), Charm (c), Strange (s), đứng top (t), Bottom (b). Trong số ấy Quarks Up với Quarks Down gồm khối lượng nhỏ dại nhất trong 6 Quarks. Những Quarks còn sót lại có trọng lượng lớn hơn và nhanh chóng thay đổi thành Quarks Up và Quarks Down bởi vì sự phân chảy của hạt. Vì chưng hai nhiều loại Quarks này vơi nhất buộc phải chúng thường bình ổn và phổ biến nhất trong vũ trụ, còn các loại Quarks sót lại chỉ được tạo ra do sự va chạm tích điện cao (trong các máy vận tốc hạt hoặc các tia vũ trụ). Trong 6 Quarks thì Quarks vị trí cao nhất có cân nặng lớn nhất, còn Quarks Up cùng Down thì xê dịch nhau. Proton được làm cho từ nhị Quarks Up với một Quarks Down (uud), còn Neutron thì được khiến cho từ nhì Quarks Down cùng một Quarks Up (udd).

Xem thêm: Là Gì? Nghĩa Của Từ Hiệu Năng Là Gì ? Nghĩa Của Từ Hiệu Năng Trong Tiếng Việt

Về điện tích, những Quarks Up, Charm, Top gồm điện tích là 2/3. Còn những quarks Down, Strange, Bottom tất cả điện tích là -1/3. Các bạn rất dễ nhì thấy sự phân chia này trong bảng về mô hình chuẩn ở liên kết trên, các Quarks bao gồm điện tích là 2/3 thì được xếp cùng với nhau và nằm tại còn các Quarks bao gồm điện tích là -1/3 thì nằm tại dưới. Theo đó, Proton được sinh sản thành từ nhị Quarks Up cùng một Quarks Down bao gồm điện tích là 2/3+2/3+(-1/3)=1. Còn Neutron được tạo thành thành từ nhì Quarks Down với một Quarks Up gồm điện tích là (-1/3)+(-1/3)+2/3=0.

Nếu đã nói đến Proton cùng Neutron thì quan yếu không nói đến Electron được. Electron là loại Leptons phổ cập nhất vào tự nhiên, chi phối phần nhiều phản ứng hóa học tương tự như đóng vai trò quyết định trong hóa trị của các nguyên tố cũng tương tự của Obitan nguyên tử mà lại ta đã học. Leptons tất cả hai loại là các Leptons với điện bao hàm hạt Electron, Muon cùng Tau. Cả cha hạt nói trên đều sở hữu điện tích là -1 với chỉ không giống nhau ở khối lượng. Phân tử Muon nặng hơn 200 lần Electron còn Tau nặng hơn 3400 lần Electron. Loại Leptons còn sót lại không với điện điện thoại tư vấn là Neutrino, theo đồ vật tự là Electron Neutrino, Muon Neutrino cùng Tau Neutrino. Mãi mãi trong tự nhiên đa phần là Electron, còn phân tử Muon với Tau thì không bền, chúng chỉ lâu dài trong một trong những phần rất bé dại của một giây. Hạt Muon trong tự nhiên hình thành khi những tia ngoài hành tinh va vào thai khí quyển Trái Đất còn phân tử Tau chỉ được khiến cho trong máy gia tốc hạt. Nhà công nghệ tìm ra phân tử Moun và các tính chất của nó đã từng có lần hỏi rằng “Ai chất nhận được mày mãi mãi trên đời?”. Các bạn có thắc mắc tương tự không? quả đât vật hóa học vốn dĩ phải thật 1-1 giản, những nguyên tử chỉ việc là sự tổ hợp của các Quarks Up với Down thuộc với các Electron là đủ rồi. Nguyên nhân lại phải bao gồm thêm Muon với Tau lúc mà chúng chẳng không giống mấy đối với Electron với cũng chẳng bền vào tự nhiên.

Nếu để ý một chút thì các bạn sẽ thấy tên thường gọi của những Leptons có điện với Neutrino khá tương đương nhau. Electron với Neutrino Electron điện thoại tư vấn là chũm hệ vật dụng nhất, tương tự so với cặp của Muon là vắt hệ thứ 2 và của Tau là vắt hệ sản phẩm 3. Hai hạt trong thuộc một cố hệ đã thường xuất hiện thêm cùng nhau trong những phản ứng, những thế hệ gần như là đều đối xử giống nhau và chỉ còn khác là rứa hệ sau thì nặng chưa dừng lại ở đó hệ trước. Hai hạt trong một nạm hệ luôn có mối tương quan mật thiết với nhau và điều này được miêu tả rõ nhất thông qua Lực hạt nhân yếu. Nạm thể, Lực hạt nhân yếu đuối là yếu hèn tố quyết định cho bội phản ứng sức nóng hạch vào lõi những ngôi sao, trong số nhà thiết bị hạt nhân và gần gụi nhất chính là sự phóng xạ Beta của những nguyên tố phóng xạ nhưng mà ta đang học nghỉ ngơi năm lớp 12. Theo đó một Neutron (udd) dưới chức năng của lực phân tử nhân yếu hèn bị biến hóa thành Proton (uud), tức là một Quarks Down biến thành một Quarks Up rồi giản phóng ra hạt Bosons W-, hạt này không bền nên thay đổi thành một phân tử Electron (-1) và một Electron Antineutrino (phản hạt của Electron Neutrino). Hiện tượng này call là Phân rã Beta trừ. Ở trường vừa lòng ngược lại, có nghĩa là Phân tung Beta cộng, một Proton (uud) nhận tích điện và biến đổi thành một Neutron (udd), tiếp đến giải phóng ra một hạt Positron (e+) cùng một phân tử Electron Neutrino. Positron là phản hạt của Electron, giống hệt Electron ngoại trừ tất cả điện tích là +1. Ở vật dụng lý lớp 12 chúng ta chỉ được học về hai nhiều loại phân rã Beta với sự tham gia của Electron cùng Positron chứ không hề được nói tới hạt Neutrino, mặc dù sao thì phân tử này cũng trung hòa - nhân chính về điện và trọng lượng cũng quá bé dại bé, bé dại hơn rất nhiều so với Electron. Ngay khi chúng ta đọc gần như dòng này thì tất cả hàng tỷ Electron Neutrino đi xuyên thẳng qua cơ thể chúng ta rồi đấy, toàn bộ chúng rất nhiều có xuất phát từ phương diện Trời. Vì chưng không có điện tích đề nghị Neutrino tỏ ra hơi ‘trơ’ và nặng nề để nắm bắt được sự vĩnh cửu của chúng.

Trên đấy là tổng hợp của bản thân mình về nửa trước tiên của mô hình chuẩn – Femions. Phần 2 của nội dung bài viết sẽ tập trung nói tới nửa còn lại, những hạt truyền liên quan – Bosons. Hãy quan sát và theo dõi fanpage để học được những kỹ năng và kiến thức thú vị nhé.

*

-----------------------------------

Nguồn tham khảo: Wikipedia giờ Anh các từ khóa Quarks, Lepton, Meson, Hadron, Baryon, Bosons, Standard Model, QCD, QED, Elementary Particles,…,Tạp chí Tia Sáng.


Chuyên mục: Tin Tức