Hạt sơ cấp
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Hạt sơ cấp (còn được gọi là hạt cơ bản) là những thực thể vi mô tồn tại như một hạt nguyên vẹn, đồng nhất, không thể tách thành các phần nhỏ hơn; ví dụ như các hạt photon, electron, positron, neutrino ...
Mục lục |
[sửa] Tính chất của các hạt sơ cấp
[sửa] Khối lượng nghỉ
- Xem thêm Khối lượng nghỉ
[sửa] Thời gian tồn tại
[sửa] Điện tích
- Xem thêm 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
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
Các quark tương tác với nhau bởi lực màu (color force), mỗi quark đều có phản hạt và tồn tại ở 6 hương.
| Hệ | Tên/Hương | Điện tích | Khối lượng (MeV) | Phản quark | |
| 1 | Trên | (u) | +⅔ | 1.5 to 4 | Phản quark trên: |
| Dưới | (d) | −⅓ | 4 to 8 | Phản quark dưới: |
|
| 2 | Lạ | (s) | −⅓ | 80 to 130 | Phản quark lạ: |
| Duyên | (c) | +⅔ | 1,150 to 1,350 | Phản quark duyên: |
|
| 3 | Đáy | (b) | −⅓ | 4,100 to 4,400 | Phản quark đáy: |
| Đỉnh | (t) | +⅔ | 178,000 ± 4,300 | Phản quark đỉnh: |
|
[sửa] Các lepton
Lepton (tiếng Hy Lạp là λεπτόν) có nghĩa là "nhỏ" và "mỏng". Tên này có trước khi khám phá ra các hạt 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 3 neutrino 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.
| Hạt điện tích / phản hạt | Neutrino / phản neutrino | |||||||
| Tên | Ký hiệu | Điện tích | Khối lượng (GeV) | Tên | Ký hiệu | Điện tích | Khối lượng (MeV) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Electron / Phản electron (positron) |  |
−1 / +1 | 0,000511 | Electron neutrino / Electron phản neutrino |  |
0 | <0,000003 | |
| Muon / Phản muon |  |
−1 / +1 | 0,1056 | Muon neutrino / Muon phản neutrino |  |
0 | <0,19 | |
| Tauon / Phản tauon |  |
−1 / +1 | 1,777 | Tau neutrino / Tau phản neutrino |  |
0 | <18,2 | |
[sửa] Hạt Gauge boson
Các boson đều có spin nguyên. Các lực cơ bản của tự nhiên đuợc 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 bởi thuyết 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
[sửa] 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.
