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
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

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