Mô hình Chuẩn

Mô hình Chuẩn là một loại bảng tuần hoàn các nguyên tố dành cho ngành vật lí hạt sơ cấp. Nhưng thay vì lập danh sách các nguyên tố hóa học, nó liệt kê các hạt sơ cấp cấu tạo nên các nguyên tử tạo nên các nguyên tố hóa học, cùng với các hạt khác không thể chia cắt thành những mảnh nhỏ hơn nữa.

Người ta mất một thời gian dài để xây dựng Mô hình Chuẩn hoàn chỉnh. Nhà vật lí J.J. Thomson khám phá electron vào năm 1897, và các nhà khoa học tại Máy Va chạm Hadron Lớn tìm thấy mảnh ghép cuối cùng của câu đố, boson Higgs, vào năm 2012.

Mô hình Chuẩn

QUARK UP (LÊN)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1968

2,3 MeV

Thứ nhất

Khám phá tại

Điện tích

Spin

SLAC

2/3

1/2

Các quark up (lên) và down (xuống) cấu tạo nên proton và neutron, các hạt cấu tạo nên hạt nhân của mọi nguyên tử.

Mô hình Chuẩn

QUARK CHARM (DUYÊN)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1974

1,275 GeV

Thứ hai

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Brookhaven và SLAC

2/3

1/2

Năm 1974, hai nhóm nghiên cứu độc lập nhau đã tiến hành các thí nghiệm tại hai phòng thí nghiệm độc lập khám phá ra quark charm, quark thứ tư được tìm thấy. Khám phá bất ngờ đã buộc các nhà vật lí xét lại cách vũ trụ vận hành ở những cấp độ nhỏ nhất.

Mô hình Chuẩn

QUARK TOP (ĐỈNH)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1995

173,21 GeV

Thứ ba

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Fermilab

2/3

1/2

Quark top là quark nặng nhất từng được khám phá cho đến nay. Nó cân nặng tương đương một nguyên tử vàng, Nhưng không giống như nguyên tử, nó là một hạt sơ cấp; trong chừng mực mà chúng ta biết, nó không được cấu tạo bởi những viên gạch cấu trúc nhỏ hơn.

Mô hình Chuẩn

QUARK DOWN (XUỐNG)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1968

4,8 MeV

Thứ nhất

Khám phá tại

Điện tích

Spin

SLAC

-1/3

1/2

Không ai biết tại sao, nhưng quark down hơi nặng hơn quark up một chút. Nếu không phải vậy, thì proton trong mỗi nguyên tử sẽ phân hủy và vũ trụ sẽ trông rất khác.

Mô hình Chuẩn

QUARK STRANGE (LẠ)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1947

95 MeV

Thứ hai

Khám phá tại

Điện tích

Spin

ĐH Manchester

-1/3

1/2

Các nhà khoa học đã khám phá các hạt có những tính chất “lạ” nhiều năm trước khi người ta biết rõ rằng các tính chất lạ đó là do thực tế chúng đều có chứa một loại quark mới, “lạ”. Nhà lí thuyết Murray Gell-Mann được trao giải thưởng Nobel cho việc đưa ra các khái niệm tính lạ và quark.

Mô hình Chuẩn

QUARK BOTTOM (ĐÁY)

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1977

4,18 GeV

Thứ ba

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Fermilab

-1/3

1/2

Hạt này là họ hàng nặng kí của quark down và quark strange. Việc khám phá nó đã xác nhận rằng tất cả các viên gạch cấu trúc sơ cấp của vật chất bình thường thuộc ba phiên bản khác nhau.

Mô hình Chuẩn

NEUTRINO ELECTRON

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1956

< 2 eV

Thứ nhất

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Nhà máy điện Savannah River

0

1/2

Các phép đo và tính toán hồi thập niên 1920 đưa người ta đến chỗ dự đoán sự tồn tại của một hạt khó nắm bắt không mang điện tích, đó là neutrino. Nhưng mãi đến năm 1956 thì các nhà khoa học mới quan sát thấy dấu hiệu của một neutrino electron tương tác với các hạt khác. Các phản ứng hạt nhân trong mặt trời và trong nhà máy điện hạt nhân tạo ra các phản neutrino electron.

Mô hình Chuẩn

NEUTRINO MUON

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1962

< 0,19 MeV

Thứ hai

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Brookhaven

0

1/2

Neutrino gồm ba mùi. Neutrino muon được khám phá đầu tiên vào năm 1962. Các chùm neutrino phát ra từ các máy gia tốc hạt thường gồm neutrino muon và phản neutrino muon.

Mô hình Chuẩn

NEUTRINO TAU

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

2000

< 18,2 MeV

Thứ ba

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Fermilab

0

1/2

Dựa trên các mô hình lí thuyết và các quan sát gián tiếp, các nhà khoa học hi vọng tìm thấy một thế hệ thứ ba của neutrino. Nhưng mãi đến năm 2000 thì họ mới phát triển được các kĩ thuật nhận dạng vết tích hạt được tạo ra bởi các tương tác neutrino tau.

Mô hình Chuẩn

ELECTRON

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1897

0,511 MeV

Thứ nhất

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Phòng thí nghiệm Cavendish

-1

1/2

Electron cấp năng lượng cho toàn thế giới. Nó là hạt nhẹ nhất mang điện tích và là một viên gạch cấu trúc của mọi nguyên tử. Electron thuộc họ lepton tích điện.

Mô hình Chuẩn

MUON

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1937

105,66 MeV

Thứ hai

Khám phá tại

Điện tích

Spin

Caltech & Harvard

-1

1/2

Muon là phiên bản nặng hơn của electron. Nó trút xuống chúng ta khi nó được tạo ra trong các va chạm của tia vũ trụ với khí quyển Trái đất. Khi nó được khám phá vào năm 1937, một nhà vật lí đã buột miệng hỏi “Ai đã bảo nó làm thế?”

Mô hình Chuẩn

TAU

Năm khám phá

Khối lượng

Thế hệ

1976

1776,82 MeV

Thứ ba

Khám phá tại

Điện tích

Spin

SLAC

-1

1/2

Việc khám phá hạt sơ cấp này hồi năm 1976 hoàn toàn khiến các nhà khoa học bất ngờ. Đó là khám phá đầu tiên của một hạt thuộc cái gọi là thế hệ thứ ba. Nó là thế hệ thứ ba và nặng nhất của lepton tích điện, nặng hơn electron lẫn muon.

Mô hình Chuẩn

PHOTON

Năm khám phá

Khối lượng

 

1923

< 1 ´ 10-18 eV

Khám phá tại

Điện tích

Spin

ĐH Washington

0

1

Photon là hạt sơ cấp duy nhất mà mắt người nhìn thấy được – nhưng chỉ khi nó có năng lượng và tần số (màu sắc) thích hợp. Nó truyền lực điện từ giữa các hạt mang điện.

Mô hình Chuẩn

GLUON

Năm khám phá

Khối lượng

 

1979

0

Khám phá tại

Điện tích

Spin

DESY

0

1

Gluon là chất keo dán giữ các quark với nhau để tạo thành proton, neutron và các hạt sơ cấp khác. Nó trung chuyển lực hạt nhân mạnh.

Mô hình Chuẩn

BOSON Z

Năm khám phá

Khối lượng

 

1983

91,1876 GeV

Khám phá tại

Điện tích

Spin

CERN

0

1

Boson Z là hạt chị em trung hòa điện của boson W và là một họ hàng nặng của photon. Boson Z và boson W giải thích lực điện yếu.

Mô hình Chuẩn

BOSON W

Năm khám phá

Khối lượng

 

1983

80,385 GeV

Khám phá tại

Điện tích

Spin

CERN

 ±1

1

Boson W là hạt mang lực duy nhất có điện tích. Nó cần thiết cho các phản ứng hạt nhân yếu: Không có nó, mặt trời sẽ không tỏa sáng.

Mô hình Chuẩn

BOSON HIGGS

Năm khám phá

Khối lượng

 

2012

125,7 GeV

Khám phá tại

Điện tích

Spin

CERN

0

0

Được khám phá hồi năm 2012, boson Higgs là mảnh ghép còn thiếu cuối cùng của câu đố Mô hình Chuẩn. Nó là một loại hạt mang lực khác với các lực sơ cấp khác, và nó đem lại khối lượng cho các quark cũng như cho boson W và boson Z. Nó có gây ra khối lượng cho các neutrino hay không thì vẫn chờ khám phá.

Nguồn: Symmetry Magazine

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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sinh viên Mĩ giải được bài toán electron 60 năm tuổi
14/12/2017
Trong sáu thập niên qua, các nhà khoa học vẫn hằng tìm kiếm một luồng electron ẩn náu ở gần Trái Đất nhưng chưa hề tìm
10 đột phá vật lí của năm 2017
13/12/2017
Tạp chí Physics World của Anh bình chọn các thành tựu quan trắc đa kênh liên quan đến sóng hấp dẫn là Đột phá của năm
Trump lệnh cho NASA trở lại Mặt Trăng
12/12/2017
Lần cuối các nhà du hành vũ trụ người Mĩ đặt chân lên Mặt Trăng là hồi những năm 1970. Tổng thống Mĩ Donald Trump muốn
Top 10 khám phá thiên văn học (Phần 2)
07/12/2017
6. Sự át trội của vật chất tối Hồi thập niên 1970, Vera Rubin không những đã có một khám phá vũ trụ học đồ sộ, mà trong
Top 10 khám phá thiên văn học (Phần 1)
05/12/2017
Những phát hiện không những làm thay đổi thế giới, mà còn thách thức cách chúng ta nhìn nhận sự tồn tại của mình và vị
Moment từ proton được đo chính xác nhất từ trước đến nay
26/11/2017
Các nhà vật lí ở Đức vừa đo được moment từ của proton đến sai số 0,3 phần tỉ. Giá trị này tốt gấp 11 bậc so với phép
Kiểm tra bản chất lượng tử của lực hấp dẫn
26/11/2017
Bất chấp hàng thập kỉ nỗ lực phấn đấu, một lí thuyết về lực hấp dẫn lượng tử vẫn nằm ngoài tầm với của chúng
Lỗ đen ăn thịt sao và ợ ra tia vũ trụ
26/11/2017
Kịch bản sao lùn trắng bị lỗ đen xé xác có thể giải thích được những cơn mưa tia vũ trụ và neutrino mà chúng ta thấy trên
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