Hạt sơ cấp (tiếng Anh: elementary particle) hay còn gọi là hạt cơ bản, là các hạt hạ nguyên tử không có các cấu trúc phụ, không được cấu tạo từ những hạt khác.[1] Vì thế hạt sơ cấp được coi là tồn tại như một hạt nguyên vẹn, đồng nhất, không thể tách thành các phần nhỏ hơn. Cho đến thời điểm hiện tại các hạt được cho là sơ cấp bao gồm: Các loại “hạt vật chất” và “hạt phản vật chất” thuộc họ fermion (quark, lepton, phản quark và phản lepton), “các hạt lực” làm trung gian tương tác giữa các hạt fermion thuộc họ hạt boson (gauge bosons và Higgs boson). Một hạt chứa hai hoặc nhiều hạt cơ bản là một hạt tổng hợp.

Vật chất tất cả chúng ta tiếp xúc hàng ngày gồm có những nguyên tử, từng được coi là hạt sơ cấp, có nghĩa là ” không hề bị chia nhỏ ” trong tiếng Hy Lạp mặc dầu sự sống sót của nguyên tử vẫn còn gây tranh cãi cho đến khoảng chừng năm 1910, vì một số ít nhà vật lý số 1 coi những phân tử là ảo ảnh toán học, và ở đầu cuối là nguồn năng lượng của vật chất. [ 1 ] [ 2 ] Chẳng bao lâu, những thành phần hạ nguyên tử của nguyên tử đã được xác lập. Khi những năm 1930 mở ra, electron và proton đã được phát hiện, cùng với photon, hạt của bức xạ điện từ. [ 1 ] Vào thời gian đó, sự sinh ra gần đây của cơ học lượng tử đang làm đổi khác trọn vẹn ý niệm về những hạt, vì một hạt có vẻ như hoàn toàn có thể bao trùm một trường như một sóng, một nghịch lý vẫn lảng tránh lời lý giải thỏa đáng. [ 3 ] [ 4 ]Thông qua lý thuyết lượng tử, những proton và neutron đã được tìm thấy có chứa hạt quark. Các hạt quark lên và quark xuống lúc bấy giờ được coi là những hạt sơ cấp. [ 1 ] Và trong một phân tử, ba bậc tự do của electron ( điện tích, spin, quỹ đạo ) hoàn toàn có thể được tách ra trải qua hàm sóng thành ba quasiparticles ( holon, spinon, orbiton ). [ 5 ] Tuy nhiên, một hạt electron tự do không quay quanh hạt nhân nguyên tử và thiếu hoạt động quỹ đạo, có vẻ như như không hề đồng ý được nhưng vẫn được coi là một hạt cơ bản. [ 5 ]

Khoảng năm 1980, trạng thái của một hạt cơ bản lúc đó được coi là cấu thành cuối cùng của chất, sau đó đã bị loại bỏ vì một triển vọng thực tế hơn,[1] được thể hiện trong Mô hình chuẩn của vật lý hạt hiện đại, đây là lý thuyết thành công nhất về mặt thực nghiệm của khoa học.[4][6] Nhiều công trình dựa trên và các lý thuyết ngoài Mô hình chuẩn, bao gồm siêu đối xứng phổ biến, nhân đôi số lượng hạt cơ bản bằng cách đưa ra giả thuyết rằng mỗi hạt được biết đến liên kết với một đối tác “bóng tối” lớn hơn nhiều,[7][8] mặc dù tất cả các siêu đối tác như vậy vẫn chưa được khám phá [6][9] Trong khi đó, một trọng lực trung gian boson cơ bản là hạt graviton vẫn còn là giả thuyết.[1]

Tất cả những hạt cơ bản là boson hoặc fermion. Các lớp này được phân biệt bằng số liệu thống kê lượng tử của chúng : fermion tuân theo số liệu thống kê Fermi Dir Dirac và boson tuân theo số liệu thống kê của Bose-Einstein. [ 1 ] Spin của chúng được phân biệt trải qua định lý thống kê spin kèm theo : nó là một nửa số nguyên cho fermion và số nguyên cho boson. Mẫu biểu : hạt cơ bảnTrong quy mô chuẩn, những hạt cơ bản được trình diễn cho tiện ích Dự kiến dưới dạng những hạt điểm. Mặc dù rất thành công xuất sắc, nhưng quy mô chuẩn vẫn chưa là một thuyết thống nhất những lực tự nhiên một cách trọn vẹn, do sự vắng mặt của lực mê hoặc .. [ 10 ]

Tính chất của những hạt sơ cấp.

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 photon và neutrino, đều có khối lượng nghỉ khác 0 .

Thời gian sống sót.

Các hạt sơ cấp hầu hết hoàn toàn có thể phân rã thành những hạt khác. Thời gian sống của chúng xê dịch từ 10 − 6 đến 10 − 24 giây. Một số ít hạt sơ cấp được gọi là bền, có thời hạn sống rất lớn, hoàn toàn có thể coi là bền như electron 1022 năm, proton 1030 năm. Người ta nghiên cứu và điều tra thời hạn sống của hạt sơ cấp trải qua kim chỉ nan Phần Trăm, dựa trên thời hạn để một số lượng n hạt sơ cấp phân rã chỉ còn lại 0.5 n hạt
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
Bài cụ thể : Spin
Số lạ là đại lượng đặc trưng lượng tử của những hạt sơ cấp, được đưa ra khi điều tra và nghiên cứu quy trình phân rã của những hạt mêzôn K : K +, K0, và hyperon Υ : Λ0, Σ +, Σ0, Σ – tuân theo định luật bảo toàn số lạ

Phân loại những hạt sơ cấp.

Các hạt sơ cấp được chia làm 2 nhóm chính là fermion ( những hạt tạo nên vật chất trong ngoài hành tinh ) và boson ( những hạt truyền tương tác ) .
Bài chi tiết cụ thể : FermionFermion gồm 12 loại chia làm 2 nhóm là quark – những hạt nặng và lepton – những hạt nhẹ. Quark gồm sáu loại là up, down, charm, strange, top và bottom. Trong đó vật chất tất cả 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 sơ cấp cấu thành nên vật chất. Chúng được phân loại dựa theo tương tác trong thuyết sắc động học lượng tử và theo quy mô chuẩn có 12 hương của fermion cơ bản, gồm có 6 quark và 6 lepton .
Bài chi tiết cụ thể : 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	Quark		Điện tích	Khối lượng (MeV/c²)	Phản quark
1	Up	(u)	+⅔	1.5 to 4	Phản quark trên: u ¯ {\displaystyle {\overline {u}}} Xem thêm: 0289 là mạng gì? Số 0289 lừa đảo hay không? Xem rồi yên tâm nhé!
	Down	(d)	−⅓	4 to 8	Phản quark dưới:d ¯ { \ displaystyle { \ overline { d } } }
2	Strange	(s)	−⅓	80 to 130	Phản quark lạ:s ¯ { \ displaystyle { \ overline { s } } }
	Charm	(c)	+⅔	1,150 to 1,350	Phản quark duyên:c ¯ { \ displaystyle { \ overline { c } } }
3	Bottom	(b)	−⅓	4,100 to 4,400	Phản quark đáy:b ¯ { \ displaystyle { \ overline { b } } }
	Top	(t)	+⅔	178,000 ± 4,300	Phản quark đỉnh:t ¯ { \ displaystyle { \ overline { t } } }

Bài chi tiết cụ thể : 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 sơ cấp phân biệt với những nhóm gauge boson và quark .Có 12 loại lepton được biết đến, gồm có ba loại hạt vật chất là electron, muyon và tauon, cùng 3 neutrino tương ứng và 6 phản hạt của chúng. Tất cả những lepton điện tích đều có điện tích là – 1 hoặc + 1 ( nhờ vào vào việc chúng là hạt hay phản hạt ) và toàn bộ những neutrino cùng phản neutrino đều có điện tích trung hòa. Số lepton của cùng một loại được giữ không thay đổi khi hạt tham gia tương tác, được phát biểu trong định luật bảo toàn số lepton .

Hạt Gauge boson.

Bài cụ thể : bosonBoson gồm bốn loại hạt tương ứng với bốn loại tương tác cơ bản là photon – tương tác điện từ, graviton – tương tác mê hoặc, gluon – tương tác mạnh, weak boson ( gồm hai loại W và Z ) – tương tác yếu .Các boson đều có spin nguyên. Các lực cơ bản của tự nhiên được truyền bởi những hạt gauge boson. Theo quy mô 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:

Tương tác của những hạt sơ cấp.

Tương tác mạnh.

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

Tương tác điện từ.

Tương tác yếu.

Tương tác mê hoặc.

Liên kết ngoài.

Source: http://139.180.218.5
Category: Thuật ngữ đời thường