Khái quát hạt sơ cấp
 

-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. 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 hạt photon, electron, pozitron,neutrino ... cũng từng được coi là hạt cơ bản.
-Tính chất của các 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 notrino, đều có khối lượng nghỉ khác 0.
+Thời gian tồn tại
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.
+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
+Spin
Mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và momen từ riêng đặc trưng cho chuyển động nội tại và bản chất của hạt. Momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin, gọi tắt là spin, kí hiệu là s. Momen động lượng riêng của hạt bằng sh/2π (h là hằng số Plăng). Chẳng hạn, proton và notron có spin s = 1/2, nhưng photon có spin bằng 1, pion có spin bằng 0.
+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.
+Phản hạt
Phản hạt của một hạt sơ cấp là hạt có cùng khối lượng như hạt đã cho, song có một hoặc một số tính chất vật lí khác, cùng độ lớn nhưng có chiều ngược lại.
Ví dụ, với electron (e- ) và phản hạt của nó pozitron (e+ ) thì có điện tích trái dấu, notron và phản notron là momen từ, phản hạt của proton là phản proton (gọi là antiproton, kí hiệu p~ ), có Q = -1. Hầu hết các hạt cơ bản đều có phản hạt, riêng photon thì không - phản của photon cũng chính là photon.
-Phân loại các hạt sơ cấp
+Photon (lượng tử ánh sáng) có m0 = 0
+Lepton, gồm các hạt nhẹ như electron, muyon (µ+, µ-), các hạt tau (τ +, τ -), ...
+Mezon, gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng (200 ÷ 900)me, gồm hai nhóm: mezon π và mezon K.
+Barion, gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng proton. Có hai nhóm barion là nuclon và hiperon, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964, người ta đã tìm ra một hiperon mới đó là hạt omega trừ (Ω-).
Tập hợp các mezon và các barion có tên chung là các hadron.
Để có thể biết thêm chi tiết có thể vào http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA...A1_c%E1%BA%A5p hoặc SGK Vật Lý 12 ^^.

Rất cảm ơn bạn đã có tinh thần đóng góp cho diễn đàn. Tuy nhiên một số chỗ mình còn chưa rõ bạn có thể giải thích rõ hơn được không? Như :


và


Và hiện nay diễn đàn đã có công cụ soạn thảo các công thức toán học. Những bài viết sao bạn có thể dùng nó thể các biểu thức và số hạng có thể được dễ nhìn hơn :D

Uhm, cảm ơn bạn đã nhận xét. Còn thắc mắc của bạn thì:
- Không thể coi hạt sơ cấp là các hạt nhỏ nhất tạo nên vật chất, bởi vì với một số hạt trước đây vẫn thường được coi là hạt sơ cấp (photon, electron, pozitron, neutrino) thì đến nay, các kết quả nghiên cứu lại cho thấy chúng được cấu tạo từ những hạt khác nhỏ hơn (quark, lepton hay gauge boson).
- Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có bốn hạt không phân rã thành các hạt khác, gọi là các hạt bền (proton, electron, photon, notrino). Tất cả các hạt còn lại là các hạt không bền và phân rã thành các hạt khác. Trừ notron có thời gian sống dài, khoảng 932 s, còn các hạt không bền khác đều có thời gian sống rất ngắn, cỡ từ 10-24s đến 10-6s.

Cấu tạo gồm các hạt nhỏ hơn như quack là proton và nơtron chứ không phải là photon, electron hay nơtrino. Theo hiện nay thì chúng thực sự là sơ cấp.


Hạt nơtrino theo mình biết thì có thể chuyển hóa cho nhau và biến đổi thành một trong 3 họ hạt là nơtrino electron, nơtrino tau và nơtrino muon.

Xin hỏi thêm là bạn có ý tưởng gì về thuyết dây không?

lepton và gauge boson là một nhóm các hạt cơ bản và đặc biệt một hạt trong nhóm lepton là tauon có khối lượnh gấp đôi khối lượng của Proton vậy thì liệu nó được cấu tạo từ hạt nhỏ hơn hay không?



Proton thật sự là rất bền nhưng nó không phải là hạt sơ cấp. Nó bao gồn 3 quack (u,u,d) và máy gia tốc hạt ở Thụy Sĩ đã quan sát sát được trạng thái gần như tự do của các quack. Và proton có thể biến đổi thành neutron thông qua quá trình bắt giữ electron.

- Quả thật, notrino gồm có ba loại:
• notrino điện tử νe, xuất hiện cùng lúc với positron trong phân rã beta β dương tính của notron
• Notrino muon νμ,, xuất hiện trong phân rã pi π của hạt meson.
• Neutrino tau ντ.
Nhưng trong những tài liệu tớ tìm thấy thì không có tài liệu nào nhắc đến sự chuyển hóa lẫn nhau của các loại notrino. :-/
- Hiện nay, có rất ít tài liệu nói về hạt tauon nên mình cũng không rõ lắm về hạt này. :D
- Như tớ đã nói ở trên, không thể coi hạt sơ cấp là các hạt nhỏ nhất tạo nên vật chất. Mà nói chung, hạt sơ cấp là hạt có kích thước và khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, cho nên proton vẫn được xem là hạt sơ cấp.

Mô hình chuẩn có những loại hạt nào vậy nhỉ ?:onion35: