Những hạt vật chất bị săn lùng nhất

Boson Higgs

Boson Higgs

Ảnh: CERN

Theo giả thuyết, boson Higgs là hạt mang khối lượng đến cho mọi hạt khác. Hạt Higgs lần đầu tiên được đề xuất trên lí thuyết vào năm 1964 khi các nhà khoa học tự hỏi tại sao một số hạt lại nặng hơn những hạt khác. Boson Higgs đi cùng với cái gọi là trường Higgs, một mạng lưới thuộc loại được cho là chiếm đầy vũ trụ, và hai đối tượng (trường Higgs và hạt Higgs) được cho là cơ chế gây ra khối lượng cho những hạt khác.

Trong khi nhiều nhà khoa học hi vọng cơ chế Higgs giữ mảnh ghép còn thiếu để hoàn chỉnh Mô hình Chuẩn hiện có của ngành vật lí hạt mô tả những hạt đã biết, nhưng sự tồn tại của nó vẫn chưa được xác nhận chắc chắn.

Quark

Quark

Ảnh: CERN

Là viên gạch cấu trúc cơ bản của proton và neutron, các quark không tồn tại riêng lẻ mà chỉ tồn tại theo nhóm. Rõ ràng lực liên kết các quark tăng theo khoảng cách, cho nên ta càng cố tách một quark ra thì nó sẽ bị hút lại càng mạnh. Vì thế, các quark tự do chưa hề tồn tại trong tự nhiên. Những hạt sơ cấp này gồm sáu mùi: lên (up), xuống, (down), duyên (charm), lạ (strange), đỉnh (top) và đáy (bottom). Ví dụ, proton và neutron đều có cấu tạo gồm ba quark, với proton chứa hai quark lên và một quark xuống, còn neutron có hai quark xuống và một quark lên.

Quark lên và quark xuống có khối lượng thấp nhất và là mùi thông dụng nhất vì những quark nặng hơn – ví dụ như duyên, lạ, đáy, và đỉnh – nhanh chóng phân hủy thành quark lên và quark xuống. Tuy nhiên, các quark nặng có thể được tạo ra trong những va chạm năng lượng cao, ví dụ như những va chạm xảy ra trong các máy gia tốc hạt khổng lồ.

Siêu hạt

Siêu hạt

Ảnh: Fermilab

Siêu hạt (sparticle) là tên gọi tắt cho “hạt siêu đối xứng”, và được dự đoán bởi lí thuyết siêu đối xứng cho rằng ứng với mỗi hạt mà chúng ta biết, có một hạt chị em mà chúng ta chưa phát hiện ra. Ví dụ, siêu đối hạt cho electron là selectron, đối hạt cho quark là squark và đối hạt cho photon là photino.

Tại sao chúng ta nhìn nhìn thấy những siêu hạt này trong vũ trụ ngày nay? Các nhà khoa học nghĩ rằng chúng nặng hơn nhiều so với những hạt chị em bình thường của chúng và một hạt càng nặng thì thời gian sống của nó càng ngắn. Về cơ bản nó bắt đầu vỡ ngay khi nó được tạo ra. Việc tạo ra các siêu hạt đòi hỏi những lượng năng lượng khổng lồ, thuộc loại chỉ tồn tại không bao lâu sau Big Bang và có lẽ còn được tạo ra trong những máy gia tốc lớn như Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC).

Giống như sự sản sinh siêu hạt, các nhà vật lí cho rằng siêu đối xứng có thể bị phá vỡ trong một mảng ẩn nào đó của vũ trụ mà chúng ta không thể nhìn thấy hay chạm tới mà chỉ có thể cảm nhận lực hấp dẫn.

Neutrino

Neutrino

Ảnh: NASA/SDO

Chúng là những hạt dưới nguyên tử, khối lượng nhỏ, lao vèo vèo ở gần tốc độ ánh sáng. Thật vậy, có hàng nghìn tỉ neutrino đang xuyên qua cơ thể bạn tạm mỗi thời khắc bất kì, mặc dù chúng hiếm khi tương tác với vật chất bình thường. Một số neutrino đến từ mặt trời, còn những neutrino khác thì đến từ tia vũ trụ tương tác với khí quyển của Trái đất và những nguồn thiên văn như những ngôi sao bùng nổ trong Dải Ngân hà và những thiên hà xa xôi khác. Một đối hạt phản vật chất của neutrino được gọi là geoneutrino (neutrino địa cầu), và giống như những tương tác phản vật chất-vật chất khác, khi hai hạt gặp nhau chúng hủy lẫn nhau.

Phản vật chất

Phản vật chất

Ảnh: NASA

Toàn bộ những hạt vật chất bình thường đều được cho là có những đối hạt phản vật chất với cùng khối lượng nhưng điện tích thì trái dấu. Khi vật chất và phản vật chất gặp nhau, hai hạt hủy lẫn nhau. Ví dụ, đối hạt phản vật chất của proton là phản proton, còn đối hạt phản vật chất của electron được gọi là positron.

Graviton

Graviton

Ảnh: NASA

Theo cơ học lượng tử, toàn bộ những lực cơ bản được mang bởi các hạt. Chẳng hạn, ánh sáng là gồm những hạt không khối lượng gọi là photon mang lực điện từ. Tương tự, graviton là hạt giả thuyết sẽ mang lực hấp dẫn. Cho đến nay, các nhà khoa học chưa phát hiện ra graviton, chúng rất khó tìm vì chúng tương tác rất yếu với vật chất.

Nguồn: Space.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 6)
17/10/2017
hadron (hadros + on) Người đặt tên: Lev Okun, 1962 Thuật ngữ “hadron” được đặt ra tại Hội nghị Quốc tế về Vật lí Năng
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 5)
17/10/2017
boson W (weak + boson) Người đặt tên: Lý Chính Đạo và Dương Chấn Ninh, 1960 Là hạt mang lực yếu có mặt trong các tương tác
Chúng ta đã tìm thấy một nửa vũ trụ
15/10/2017
Một nửa lượng vật chất bình thường trong vũ trụ trước đây vắng mặt trong các quan sát mà không ai lí giải được, nay
Giải Nobel Vật Lý 2017 được trao cho việc dò tìm sóng hấp dẫn
09/10/2017
Rainner Weiss, Barry Barish và Kip Thorne chia nhau giải thưởng cho đóng góp của họ ở LIGO. DIVIDE CASTELVECCHI - Nature Ba nhà vật
Làm thế nào tạo ra á kim không chứa kim loại?
22/09/2017
Một loại vật liệu mới gọi là “á kim thung lũng spin” vừa được các nhà vật lí ở Nga, Nhật Bản và Mĩ dự đoán dựa
Thiên văn học là gì?
20/09/2017
Loài người từ lâu đã hướng mắt lên bầu trời, tìm cách thiết đặt ý nghĩa và trật tự cho vũ trụ xung quanh mình. Mặc dù
Một số thông tin thú vị về Mặt trăng
16/09/2017
Mặt trăng là vật thể dễ tìm thấy nhất trên bầu trời đêm – khi nó hiện diện ở đó. Vệ tinh thiên nhiên duy nhất của
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 4)
27/08/2017
boson (Bose + on) Người đặt tên: Paul Dirac, 1945 Boson được đặt theo tên nhà vật lí Satyendra Nath Bose. Cùng với Albert Einstein,
Vui Lòng Đợi

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com