Tính ra khối lượng của những hạt quark phổ biến nhất

Các quark, những hạt sơ cấp cấu tạo nên proton và neutron, vốn khét tiếng là khó nắm bắt. Tuy nhiên, nay một nhóm nghiên cứu do giáo sư vật lí trường Cornell G. Peter Lepage đồng sáng lập đã tính ra khối lượng, với biên sai số tương đối mỏng, của ba quark nhẹ nhất và, do đó, hay lảng tránh nhất: quark lên (up), quark xuống (down) và quark lạ (strange).

alt

Các quark tồn tại trong một món súp gồm những quark, phản quark khác và các gluon bên trong một proton hoặc neutron. Việc xác định khối lượng của chúng khó thực hiện do lực mạnh liên kết chúng lại với nhau. (Ảnh: Christine Davies/Đại học Glasgow)

Công trình của các nhà nghiên cứu công bố trên tờ Physical Review Letters (Vol. 104:13).

Các kết quả trên giảm độ bất định của khối lượng quark đi 10 đến 20 lần đến mức vài phần trăm. Các nhà khoa học đã biết khối lượng của hạt proton hầu như một thế kỉ nay rồi, nhưng việc tính ra khối lượng của từng quark bên trong thì vẫn là một thách thức lớn. Các quark được giữ chặt với nhau bằng cái gọi là lực mạnh – mạnh đến mức không thể nào phân tách và nghiên cứu chúng được. Chúng tồn tại trong một món súp gồm những quark, phản quark khác và các gluon, một loại hạt khác nữa.

Để xác định các khối lượng quark, Lepage giải thích, cần phải hiểu đầy đủ về lực mạnh. Họ xử lí vấn đề đó với những siêu máy tính lớn cho phép họ mô phỏng hành trạng của các quark và gluon bên trong các hạt thí dụ như proton.

Các quark có một ngưỡng khối lượng rộng đến kinh ngạc. Nhẹ nhất là quark lên, nó nhẹ hơn proton đến 470 lần. Nặng nhất là quark đỉnh (top), nặng hơn proton 180 lần – gần như nặng bằng một nguyên tử chì.

“Tại sao tỉ số giữa các khối lượng này lại lớn như vậy? Đây là một trong những bí ẩn lớn trong ngành vật lí lí thuyết lúc này”, Lepage nói. “Thật vậy, rốt cuộc không rõ vì sao các quark lại có khối lượng”. Ông cho biết thêm rằng Máy Va chạm Hadron Lớn mới triển khai gần đây ở Geneva được xây dựng để trả lời câu hỏi này.

Theo các kết quả của họ, quark lên nặng xấp xỉ 2 mega electron volt (MeV), quark xuống nặng xấp xỉ 4,8 MeV, và quark lạ nặng chừng 92 MeV.

Theo PhysOrg.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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vũ trụ có nhiều gã khổng lồ hơn chúng ta nghĩ
18/01/2018
Vũ trụ có thể chứa nhiều sao khổng lồ hơn chúng ta vẫn nghĩ. Một bộ phận của Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà láng
Nước chậm đông được làm lạnh đến nhiệt độ thấp kỉ lục
16/01/2018
Lần đầu tiên nhiệt độ của nước lỏng chậm đông được đo chính xác đến dưới –40°C. Các nhà nghiên cứu, đứng đầu
Ánh sáng có thật sự kết hợp trở lại sau khi truyền qua hai lăng kính hay không?
15/01/2018
TÓM TẮT. Chúng tôi trình bày một bố trí thí nghiệm đơn giản và rẻ tiền chứng minh rõ ràng các màu của ánh sáng trắng sau
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 4)
12/01/2018
Nhiệt động lực học và entropy Ngoài việc khám phá lực điện từ, nghiên cứu năng lượng ở dạng nhiệt còn đưa đến một
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 3)
12/01/2018
Lực điện từ Nếu ánh sáng thật sự là sóng, thì có vẻ hợp lí thôi nếu ta hỏi: chính xác thì cái gì đang dao động như
Năng lượng tối là gì?
10/01/2018
Trong phần này, đầu óc của bạn bùng nổ bởi vũ trụ đang dãn nở của chúng ta Có lẽ bạn đang choáng váng trước thực tế
Hiệu ứng Hall lượng tử 4D trong phòng thí nghiệm
10/01/2018
Tính chất của một vật liệu 4D giả thuyết đã được mô phỏng trong các thí nghiệm của hai đội vật lí quốc tế. Một đội
Nước chậm đông có thể tồn tại ở hai pha lỏng
07/01/2018
Nước có thể tồn tại ở hai pha lỏng với khối lượng riêng khác nhau. Đó là kết luận của các nhà nghiên cứu ở Thụy

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

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