Phương trình Lagrangian Mô hình Chuẩn

Mô hình Chuẩn không đơn thuần là những hạt sơ cấp được sắp xếp trong một cái bảng ngăn nắp, đẹp đẽ.

Mô hình Chuẩn của vật lí hạt sơ cấp thường được hình dung là một cái bảng, tương tự như bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, và được dùng để mô tả các tính chất hạt, ví dụ như khối lượng, điện tích và spin. Cái bảng ấy cũng được tổ chức để thể hiện những mảnh ghép nhỏ xíu này của vật chất tương tác như thế nào với các lực cơ bản của tự nhiên.

Nhưng Mô hình Chuẩn không ra đời dưới dạng một cái bảng. Lí thuyết của hầu như mọi thứ này thật ra biểu diễn một tập hợp gồm vài mô hình toán học đã được chứng minh là những lí giải trường tồn của các định luật vật lí học.

Sau đây ta điểm qua sơ lược các chủ đề được bao quát trong phương trình dài lê thê này.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Tổng quan

Phiên bản này của Mô hình Chuẩn được viết theo dạng thức Lagrangian. Lagrangian là một cách đẹp mắt biểu diễn một phương trình xác định trạng thái của một hệ đang biến đổi và giải thích năng lượng khả dĩ tối đa mà hệ có thể duy trì.

Về phương diện chuyên môn, Mô hình Chuẩn có thể được viết theo vài dạng thức khác nhau, nhưng, bất chấp diện mạo bề ngoài, Lagrangian là một những cách trình bày lí thuyết này đơn giản nhất và gọn ghẽ nhất.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Đoạn 1

Ba dòng này trong Mô hình Chuẩn là đặc trưng cho gluon, boson mang lực mạnh. Gluon gồm tám loại, tương tác lẫn nhau và có cái gọi là tích màu.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Đoạn 2

Gần một nửa của phương trình này dành để lí giải các tương tác giữa các boson, nhất là boson W và boson Z.

Boson là các hạt mang lực, và có bốn loại boson tương tác với các hạt khác bởi ba lực cơ bản. Photon mang lực điện từ, gluon mang lực mạnh, và boson W và boson Z mang lực yếu. Boson được khám phá gần đây nhất, boson Higgs, thì hơi khác một chút; các tương tác của nó xuất hiện trong đoạn tiếp theo của phương trình.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Đoạn 3

Đoạn này của phương trình mô tả các hạt vật chất sơ cấp tương tác như thế nào với lực yếu. Theo công thức này, các hạt vật chất gồm ba thế hệ, mỗi thế hệ có khối lượng khác nhau. Lực yếu giúp các hạt vật chất nặng phân hủy thành các hạt vật chất nhẹ hơn.

Đoạn này cũng bao gồm các tương tác cơ bản với trường Higgs, từ đó một số hạt sơ cấp thu được khối lượng của chúng.

Thật ngạc nhiên, đoạn này của phương trình đưa ra một giả định mâu thuẫn với các khám phá được các nhà vật lí tiến hành trong những năm gần đây. Nó giả định không chính xác rằng các hạt gọi là neutrino không có khối lượng.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Đoạn 4

Trong cơ học lượng tử, một hạt không có một đường đi hay một quỹ đạo cụ thể nào, nghĩa là thỉnh thoảng xuất hiện các rườm rà trong dạng công thức toán học thế này. Để làm sạch những rườm rà này, các nhà lí thuyết sử dụng các hạt ảo họ gọi là hạt ma quỷ.

Đoạn này của phương trình mô tả các hạt vật chất tương tác như thế nào với hạt Higgs ma quỷ, sản phẩm ảo do trường Higgs mang lại.

Lagrangian Mô hình Chuẩn

Đoạn 5

Đoạn cuối này của phương trình bao gộp nhiều hạt ma quỷ. Những hạt này được gọi là hạt ma quỷ Faddeev-Popov, và chúng triệt tiêu các rườm rà xuất hiện trong các tương tác thông qua lực yếu.

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


Các chuẩn cho hệ SI mới
10/08/2017
Trong khi nước Mĩ vẫn ngoan cố sử dụng các đơn vị Anh như dặm, pound và độ Fahrenheit, thì phần đông thế giới thống nhất
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 2)
05/07/2017
muon (mu-meson; gọi tắt) Người đặt tên: Carl Anderson và Seth Neddermeyer, 1938 Muon là thành viên của họ lepton và hành xử giống
Sơ lược từ nguyên vật lí hạt (Phần 1)
26/06/2017
Làm thế nào proton, photon và các hạt khác có được tên gọi của chúng? Theo năm tháng, các nhà vật lí đã đặt tên cho những
Lần đầu tiên làm lạnh laser các phân tử ba nguyên tử
08/05/2017
Lần đầu tiên các phân tử gồm ba nguyên tử đã được làm lạnh xuống nhiệt độ cực lạnh bằng kĩ thuật laser. Thành tựu
Bí ẩn “sương xanh”
21/04/2017
Tại sao những chất lỏng nhất định chuyển thành màu xanh khi nguội đi là một bí ẩn khiến các nhà khoa học bối rối trong hơn
[Sách] Albert Einstein - Mặt nhân bản
10/04/2017
TVVL giới thiệu bài viết của giáo sư Nguyễn Xuân Xanh về tập sách Albert Einstein - Mặt Nhân Bản vừa phát hành ở Việt Nam, do
Thế nào là một đơn vị thiên văn?
30/03/2017
Khi đương đầu với vũ trụ, con người thích diễn đạt các thứ theo những thuật ngữ quen thuộc. Khi khảo sát các ngoại hành
Nguyên tố Arsenic
26/03/2017
Số nguyên tử: 33 Trọng lượng nguyên tử: 74,92160 Màu: xám Pha: rắn Phân loại: á kim Điểm nóng chảy: không rõ Điểm thăng
Vui Lòng Đợi

Đọc nhiều trong tháng

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