phân loại các hạt sơ cấp.

Trường ĐHSP Thái Nguyên
Khoa Vật Lý
Bài tiểu luận:
Giáo viên hướng dẫn: Th.s- GVC: Nguyễn Đình Chi
Nhóm sinh viên thực hiện: Lớp Lý- K42A




Nội dung chính:
Nội dung chính:
I.
I.
Định
Định


nghĩa
nghĩa


hạt
hạt


sơ
sơ

cấp
cấp
II.
II.
Những
Những


đặc
đặc


trưng
trưng


của
của


hạt
hạt


sơ
sơ

cấp
cấp
III.
III.
Mẫu
Mẫu
Quark
Quark
và
và


cấu
cấu


tạo
tạo


vật
vật


chất
chất
.
.

IV.
IV.
Phân
Phân


loại
loại


các
các


hạt
hạt


sơ
sơ


cấp
cấp


V.
V.
Phân
Phân

loại
loại


theo
theo


cơ
cơ


sở
sở


khác
khác






I. Định nghĩa hạt sơ cấp
I. Định nghĩa hạt sơ cấp
Hạt sơ cấp(còn được gọi là hạt cơ
Hạt sơ cấp(còn được gọi là hạt cơ

bản) là những thực thể vi mô tồn tại
bản) là những thực thể vi mô tồn tại
như một hạt nguyên vẹn, đơn nhất
như một hạt nguyên vẹn, đơn nhất
và không thể tách thành các thành
và không thể tách thành các thành
phần nhỏ hơn.VD: hạt photon,
phần nhỏ hơn.VD: hạt photon,
electron, positron, neutrino
electron, positron, neutrino
….
….




II. Những đặc trưng của hạt sơ cấp
II. Những đặc trưng của hạt sơ cấp
1. Khối lượng tĩnh( khối lượng nghỉ
1. Khối lượng tĩnh( khối lượng nghỉ
):
):
+ Khối lượng nghỉ hay khối lượng tĩnh của một
+ Khối lượng nghỉ hay khối lượng tĩnh của một
vật là khối lượng của vật xét trong hệ qui chiếu mà
vật là khối lượng của vật xét trong hệ qui chiếu mà
theo hệ đó vật là đứng yên. Đa số các hạt sơ cấp đều
theo hệ đó vật là đứng yên. Đa số các hạt sơ cấp đều
có khối lượng tĩnh khác 0, trừ photon và neutrino
có khối lượng tĩnh khác 0, trừ photon và neutrino

có khối luợng tĩnh coi như bằng 0.
có khối luợng tĩnh coi như bằng 0.
+ Khối lượng các hạt sơ cấp thường tính ra đơn
+ Khối lượng các hạt sơ cấp thường tính ra đơn
vị bằng khối lượng electron (m
vị bằng khối lượng electron (m
e
e
) hay tính ra
) hay tính ra
MeV/c2.VD:
MeV/c2.VD:


Khối lượng mezon
Khối lượng mezon
:
:
2
(135,01 0,05) /
e
m MeV c
π
= (264,2 ± 0.1) = ±




2 .Thời gian sống:
2 .Thời gian sống:

+
+
Thời gian sống của hạt được đặc trưng cho
Thời gian sống của hạt được đặc trưng cho
quá trình phân rã tự nhiên của chúng. Khái niệm
quá trình phân rã tự nhiên của chúng. Khái niệm
thời gian sống ở đây cũng xác định như thời gian
thời gian sống ở đây cũng xác định như thời gian
sống của hạt nhân phóng xạ.
sống của hạt nhân phóng xạ.


+ Cho đến nay, người ta chỉ thấy có một số ít
+ Cho đến nay, người ta chỉ thấy có một số ít
hạt bền vững (thời gian sống có thể coi là vô
hạt bền vững (thời gian sống có thể coi là vô
cùng).VD : electron có thời gian sống 1022 năm ,
cùng).VD : electron có thời gian sống 1022 năm ,
proton có thời gian sống 1030 năm. Còn các hạt sơ
proton có thời gian sống 1030 năm. Còn các hạt sơ
cấp khác chỉ sống một thời gian ngắn rồi phân rã
cấp khác chỉ sống một thời gian ngắn rồi phân rã
thành các hạt khác .Thời gian sống của chúng vào
thành các hạt khác .Thời gian sống của chúng vào
khoảng .
khoảng .
24 26
10 10 s
− −
−

VD:
VD:
+ Mezon có thời gian sống
+ Mezon có thời gian sống
(2.551
(2.551
±
±
0.026).10-8s
0.026).10-8s
và
và
phân rã theo phản ứng:
phân rã theo phản ứng:
+ Mezon có thời gian sống (
+ Mezon có thời gian sống (
1,80±0,26
1,80±0,26
).10-16s
).10-16s
và phân rã theo phản ứng:
và phân rã theo phản ứng:
+ Người ta nghiên cứu thời gian sống của hạt cơ
+ Người ta nghiên cứu thời gian sống của hạt cơ
bản thông qua lý thuyết sác xuất,dựa trên thời gian
bản thông qua lý thuyết sác xuất,dựa trên thời gian

để một số lượng n hạt sơ cấp phân rã chỉ còn 0,5n
để một số lượng n hạt sơ cấp phân rã chỉ còn 0,5n
hạt.
hạt.
µ
π µ ν
+
→ +
0
π
0
2
π γ
→
µ
π µ ν
+
→ +




3. Điện tích
3. Điện tích
: Một số hạt trung hoà về điện có điện tích
: Một số hạt trung hoà về điện có điện tích
bằng 0 như
bằng 0 như
γ
γ

,
,
π
π
o
o
, n, β, ν
, n, β, ν
…Một số hạt khác mang
…Một số hạt khác mang
điện tích dương hay âm. Nói chung trị số tuyệt đối
điện tích dương hay âm. Nói chung trị số tuyệt đối
của các điện tích ấy đều bằng điện tích nguyên tố
của các điện tích ấy đều bằng điện tích nguyên tố
của electron:
của electron:


4. Spin:
4. Spin:
Spin là một khái niệm trong vật lý, là bản chất
Spin là một khái niệm trong vật lý, là bản chất
của mômen xung lượng và là hiện tượng của cơ học
của mômen xung lượng và là hiện tượng của cơ học
lượng tử thuần tuý, không cùng với những sự
lượng tử thuần tuý, không cùng với những sự
tương đồng trong cơ học cổ điển,mômen xung
tương đồng trong cơ học cổ điển,mômen xung
lượng được phát triển từ xung lượng cho sự quay
lượng được phát triển từ xung lượng cho sự quay

của một vật có khối lượng và biểu diễn bằng công
của một vật có khối lượng và biểu diễn bằng công
thức L = r.p, nhưng spin trong cơ học lượng tử vẫn
thức L = r.p, nhưng spin trong cơ học lượng tử vẫn
tồn tại ở một hạt với khối lượng bằng 0, bởi vì spin
tồn tại ở một hạt với khối lượng bằng 0, bởi vì spin
là bản chất nội tại của hạt đó.
là bản chất nội tại của hạt đó.
19
1,602e C
−
=




.
.




5. Số lạ:
5. Số lạ:


Từ những năm 1947, người ta tìm thấy một
Từ những năm 1947, người ta tìm thấy một
loại hạt sơ cấp mới. Đó là các hạt: mezon K:
loại hạt sơ cấp mới. Đó là các hạt: mezon K:

K+, Ko
K+, Ko
(khối lượng vào khoảng 956 lần khối lượng e).
(khối lượng vào khoảng 956 lần khối lượng e).
Hyperon( epon)Y có khối lượng lớn hơn nuclon.
Hyperon( epon)Y có khối lượng lớn hơn nuclon.
Người ta gọi chúng là các hạt lạ vì chúng có 2 đặc
Người ta gọi chúng là các hạt lạ vì chúng có 2 đặc
trưng sau:
trưng sau:
a).
a).
Chúng sinh ra trong những quá trình rất nhanh
Chúng sinh ra trong những quá trình rất nhanh
( thời gian xảy ra quá trình ) và phân rã trong
( thời gian xảy ra quá trình ) và phân rã trong
những quá trình chậm ( ).
những quá trình chậm ( ).
0 0
, , , , ,
+ − −
Λ ∑ ∑ ∑ Ξ Ω
23
10 s
−
8
10 s
−

b).
b).
Bao giờ cũng sinh ra đồng thời hai ba hạt lạ
Bao giờ cũng sinh ra đồng thời hai ba hạt lạ
nhưng không bao giờ sinh lẻ loi một hạt lạ hay vài
nhưng không bao giờ sinh lẻ loi một hạt lạ hay vài
hạt lạ cùng loại.
hạt lạ cùng loại.
VD:
VD:
có thể xảy ra phản ứng sau :
có thể xảy ra phản ứng sau :
Nhưng
Nhưng
không
không
bao giờ xảy ra các phản ứng:
bao giờ xảy ra các phản ứng:
0 0
p k
π
−
+ →Λ +
p k
π
− − +
+ → +
∑

0
0 0
p n k
n n
π
−
+ → +
+ →Λ + Λ




Người ta đưa ra khái niệm: Số lạ là đại lượng
Người ta đưa ra khái niệm: Số lạ là đại lượng
đặc trưng lượng tử của các hạt cơ bản.
đặc trưng lượng tử của các hạt cơ bản.
( Với hạt khác số lạ bằng 0, phản hạt có số lạ ngược dấu).
Giải thích các quá trính sinh hạt lạ người ta đưa ra định luật sau:
Định luật bảo toàn số lạ: Trong quá trình sinh hạt lạ tổng đại số
(số lạ ) của hệ được bảo toàn ( ).
VD: phương trình:
0 = -1 + 1 (
)
Còn :
không xảy ra vì không thoả mãn định luật bảo toàn số lạ.
0S∆ =
0 0
p k
π
−

+ →Λ +
0S∆ =
0
π
0
p n k
π
−
+ → +




6. Số Baryon:
6. Số Baryon:
Các hạt số sơ cấp có khối lượng lớn hơn hay
Các hạt số sơ cấp có khối lượng lớn hơn hay
bằng khối lượng proton ( p) nên có tên chung là
bằng khối lượng proton ( p) nên có tên chung là
Baryon. Baryon gồm có Nucleon và Hyperon. Đặc
Baryon. Baryon gồm có Nucleon và Hyperon. Đặc
biệt trong các quá trình biến đổi người ta thấy mỗi
biệt trong các quá trình biến đổi người ta thấy mỗi
khi mất đi 1 baryon bao giờ cũng có một baryon mới
khi mất đi 1 baryon bao giờ cũng có một baryon mới
xuất hiện.
xuất hiện.


VD:

VD:


0
0
p p p k
p
π
+
−
+ → + +
Λ → +
∑




Để mô tả quá trình Baryon người ta đưa ra một
Để mô tả quá trình Baryon người ta đưa ra một
số lượng tử mới gọi là số Baryon. Mỗi Baryon được
số lượng tử mới gọi là số Baryon. Mỗi Baryon được
gán cho một số Baryon( B = +1) phản Baryon có số
gán cho một số Baryon( B = +1) phản Baryon có số
Baryon B =-1. Meson có số Baryon = 0. Trong các
Baryon B =-1. Meson có số Baryon = 0. Trong các
quá trình phản ứng hạt nhân các baryon tuân theo
quá trình phản ứng hạt nhân các baryon tuân theo
định luật bảo toàn
định luật bảo toàn

số Baryon
số Baryon
.
.
“ Trong các quá trình
“ Trong các quá trình
biến đổi của các hạt sơ cấp tổng (đại số) Baryon của
biến đổi của các hạt sơ cấp tổng (đại số) Baryon của
hệ là không thay đổi.”
hệ là không thay đổi.”




7. Spin đồng vị:
7. Spin đồng vị:
Ta biết rằng tương tác giữa các hạt nucleon
Ta biết rằng tương tác giữa các hạt nucleon
trong hạt nhân có một đặc tính là không phụ thuộc
trong hạt nhân có một đặc tính là không phụ thuộc
vào điện tích.Cụ thể tương tác giữa p-p,n-n,p-
vào điện tích.Cụ thể tương tác giữa p-p,n-n,p-
n ,là như nhau (nếu các hạt nucleon đó ở những
n ,là như nhau (nếu các hạt nucleon đó ở những
trạng thái như nhau). Nói cách khác, trong tương
trạng thái như nhau). Nói cách khác, trong tương
tác hạt nhân hai hạt proton và neutron không khác
tác hạt nhân hai hạt proton và neutron không khác
gì nhau. Người ta cho rằng khối lượng của proton

gì nhau. Người ta cho rằng khối lượng của proton
khác với khối lượng của neutron là do proton có
khác với khối lượng của neutron là do proton có
mang điện tích (nghĩa là do tương tác điện từ).
mang điện tích (nghĩa là do tương tác điện từ).




Như vậy trong tương tác hạt nhân,người ta có thể
Như vậy trong tương tác hạt nhân,người ta có thể
coi proton và neutron là hai trạng thái của cùng một
coi proton và neutron là hai trạng thái của cùng một
hạt tức là hạt nuclon (N). Nếu không để ý đến tương
hạt tức là hạt nuclon (N). Nếu không để ý đến tương
tác điện từ thì hai trạng thái đó tương ứng với cùng
tác điện từ thì hai trạng thái đó tương ứng với cùng
một khối lượng, do đó cùng một năng lượng. Nếu để
một khối lượng, do đó cùng một năng lượng. Nếu để
ý đến tương tác điện từ thì hai trạng thái đó tương
ý đến tương tác điện từ thì hai trạng thái đó tương
ứng với hai khối lượng khác nhau chút ít, do đó
ứng với hai khối lượng khác nhau chút ít, do đó
tương ứng với hai mức năng lượng gần nhau. Ta có
tương ứng với hai mức năng lượng gần nhau. Ta có
thể so sánh tính chất này với tính chất của electron
thể so sánh tính chất này với tính chất của electron
trong nguyên tử. Nếu không để ý đến Spin thì mỗi
trong nguyên tử. Nếu không để ý đến Spin thì mỗi
trạng thái electron trong nguyên tử tương ứng với

trạng thái electron trong nguyên tử tương ứng với
một mức năng lượng. Nếu để ý đến Spin thì mức
một mức năng lượng. Nếu để ý đến Spin thì mức
năng lượng đó tác thành hai mức gần nhau, tương
năng lượng đó tác thành hai mức gần nhau, tương
ứng với hai trạng thái của electron khác nhau vể sự
ứng với hai trạng thái của electron khác nhau vể sự
định hướng của mômen Spin.
định hướng của mômen Spin.


Sz = +1/2ħ và Sz = -1/2 ħ
Sz = +1/2ħ và Sz = -1/2 ħ




Đối với nuclon, để tiện tính toán, người ta cũng
Đối với nuclon, để tiện tính toán, người ta cũng
đưa ra một đại lượng gọi là Spin đồng vị I. Ta đã
đưa ra một đại lượng gọi là Spin đồng vị I. Ta đã
biết nếu hệ có Spin thông thường là s thì hệ sẽ có 2s
biết nếu hệ có Spin thông thường là s thì hệ sẽ có 2s
+ 1 trạng thái ứng với các hình chiếu khác nhau
+ 1 trạng thái ứng với các hình chiếu khác nhau
của Spin. Tương tự nếu hệ có Spin đồng vị I thì hệ
của Spin. Tương tự nếu hệ có Spin đồng vị I thì hệ
sẽ có 2I + 1 trạng thái ứng với các giá trị khác nhau
sẽ có 2I + 1 trạng thái ứng với các giá trị khác nhau
của hình chiếu Spin đồng vị trên một trục z nào đó.

của hình chiếu Spin đồng vị trên một trục z nào đó.
Thành thử khái niệm Spin đồng vị cho phép ta
Thành thử khái niệm Spin đồng vị cho phép ta
mô tả các trạng thái điện khác nhau của cùng một
mô tả các trạng thái điện khác nhau của cùng một
hạt.
hạt.




VD:
VD:
nucleon có hai trạng thái điện nghĩa là 2I + 1 = 2
nucleon có hai trạng thái điện nghĩa là 2I + 1 = 2
do đó I = 1/2; p và n là hai trạng thái của nucleon
do đó I = 1/2; p và n là hai trạng thái của nucleon
khác nhau về hình chiếu của spin đồng vị, cụ thể
khác nhau về hình chiếu của spin đồng vị, cụ thể
là: Proton có Notron có
là: Proton có Notron có
Tương tự ba hạt có thể coi là ba trạng
Tương tự ba hạt có thể coi là ba trạng
thái của cùng một hạt, nghĩa là 2I + 1 = 3
thái của cùng một hạt, nghĩa là 2I + 1 = 3
Do
Do
đó I = 1.Vậy hạt meson có spin đồng vị: I = 1. Ba
đó I = 1.Vậy hạt meson có spin đồng vị: I = 1. Ba
trạng thái ứng với ba giá trị hình chiếu khác nhau

trạng thái ứng với ba giá trị hình chiếu khác nhau
của spin đồng vị của spin đồng vị của .
của spin đồng vị của spin đồng vị của .


có , có , và có
có , có , và có


1
2
z
I = +
1
2
z
I = −
0
, ,
π π π
+ −
π
π
π
+ 0
π
1
z
I =
0

z
I =
π
−
1
z
I = −






Người ta nói (p, n) hợp thành một bộ đôi đồng vị,
Người ta nói (p, n) hợp thành một bộ đôi đồng vị,
hợp thành một bộ ba đồng vị. Đặc biệt hợp thành một bộ
hợp thành một bộ ba đồng vị. Đặc biệt hợp thành một bộ
đơn đồng vị Đối hạt có cùng I và có IZ ngược
đơn đồng vị Đối hạt có cùng I và có IZ ngược
dấu so với hạt.
dấu so với hạt.
8. Số lepton
8. Số lepton
: Hiện nay ta biết được có sáu hạt lepton xếp
: Hiện nay ta biết được có sáu hạt lepton xếp
thành ba cặp Trong các phản ứng
thành ba cặp Trong các phản ứng
biến đổi bao giờ cũng sinh lepton theo từng cặp trên, hoặc nếu
biến đổi bao giờ cũng sinh lepton theo từng cặp trên, hoặc nếu
lepton mất đi, thì lại xuất hiện một lepton khác cùng cặp.

lepton mất đi, thì lại xuất hiện một lepton khác cùng cặp.


Để mô tả tính chất đó của lepton người ta đưa ra một số
Để mô tả tính chất đó của lepton người ta đưa ra một số
lượng tử gọi là số lepton L: cặp lepton electron có số
lượng tử gọi là số lepton L: cặp lepton electron có số
lepton , lepton Muy có , cặp lepton
lepton , lepton Muy có , cặp lepton
Tau (τ- ,
Tau (τ- ,
ντ )
ντ )
có (các phản lepton có số lepton ngược
có (các phản lepton có số lepton ngược
dấu với lepton) và
dấu với lepton) và
trong các phản ứng ,tổng đại số của số
trong các phản ứng ,tổng đại số của số
lepton electron hay số lepton muy hoặc số lepton
lepton electron hay số lepton muy hoặc số lepton
tau của hệ các hạt tham gia phản ứng được bảo toàn.
tau của hệ các hạt tham gia phản ứng được bảo toàn.
0
( , , )
π π π
+ −
( 0, 0)
z
I I= =

0
Λ
( , ),( , ),( , ).
e t
e v v r v
µ
µ
− − −
( , )
e
e v
−
( , )v
µ
µ
−
1
e
L =
1L
µ
=
1
r
L =
e
L
L
µ
r

L




9. Phản hạt:
9. Phản hạt:
Thực nghiệm và lý thuyết chứng tỏ rằng mỗi hạt sơ
Thực nghiệm và lý thuyết chứng tỏ rằng mỗi hạt sơ
cấp đều có phản hạt tương ứng; phản hạt là hạt có
cấp đều có phản hạt tương ứng; phản hạt là hạt có
cùng khối lượng, thời gian sống, spin nhưng có
cùng khối lượng, thời gian sống, spin nhưng có
điện tích, mômen từ ngược dấu với hạt.
điện tích, mômen từ ngược dấu với hạt.
VD:
VD:


+ và có cùng khối lượng, cùng thời gian sống,
+ và có cùng khối lượng, cùng thời gian sống,
nhưng có điện tích ngược dấu.
nhưng có điện tích ngược dấu.


+ p có phản hạt là , n là là .
+ p có phản hạt là , n là là .


Đặc biệt photon và meson phản hạt chính

Đặc biệt photon và meson phản hạt chính
là hạt.
là hạt.
e
−
e
+
e
−
p
,n
π
− +
π
−
0
,
π γ




III. Mẫu Quark và cấu tạo vật chất
III. Mẫu Quark và cấu tạo vật chất
.
.
Cho đến nay, người ta đã phát hiện ra gần 300 hạt sơ
Cho đến nay, người ta đã phát hiện ra gần 300 hạt sơ
cấp vì vậy người ta nghĩ rằng các hạt cơ bản phải được cấu
cấp vì vậy người ta nghĩ rằng các hạt cơ bản phải được cấu

tạo từ các hạt cơ bản nhỏ hơn nữa. Mô hình thành công
tạo từ các hạt cơ bản nhỏ hơn nữa. Mô hình thành công
nhất là mẫu Quark do Murray Gell-Mann và Georgre –
nhất là mẫu Quark do Murray Gell-Mann và Georgre –
Zweig đưa ra năm 1963.
Zweig đưa ra năm 1963.
Theo mẫu Quark người ta giả thiết mỗi Hadron đều do
Theo mẫu Quark người ta giả thiết mỗi Hadron đều do
các thành phần cơ bản gọi là mẫu Quark cấu thành theo
các thành phần cơ bản gọi là mẫu Quark cấu thành theo
từng tổ hợp riêng biệt. Quark có các tính chất khác thường
từng tổ hợp riêng biệt. Quark có các tính chất khác thường
là điện tích chỉ bằng một phần của điện tích nguyên tố, có
là điện tích chỉ bằng một phần của điện tích nguyên tố, có
spin s = 1/2 và cũng được đặc trưng bởi số Baryon B và số lạ
spin s = 1/2 và cũng được đặc trưng bởi số Baryon B và số lạ
S.
S.
Ban đầu mẫu Quark không mô tả thực tế vật lý nào mà
Ban đầu mẫu Quark không mô tả thực tế vật lý nào mà
chỉ là một cách biểu diễn toán học khá hoàn hảo. Nhưng
chỉ là một cách biểu diễn toán học khá hoàn hảo. Nhưng
thực nghiệm đã làm sáng tỏ Quark là những phần tử cấu
thực nghiệm đã làm sáng tỏ Quark là những phần tử cấu
thành vật chất.
thành vật chất.

Thuở sơ khai, lý thuyết Quark đã bao gồm ba loại Quark đều
Thuở sơ khai, lý thuyết Quark đã bao gồm ba loại Quark đều
mang điện tích phân số của đơn vị điện tích nguyên tố và được
mang điện tích phân số của đơn vị điện tích nguyên tố và được
đặt là up(u), down(d) và strange(s), phản hạt
đặt là up(u), down(d) và strange(s), phản hạt
Để kiểm nghiệm các tính chất của Quark người ta đã tiến
Để kiểm nghiệm các tính chất của Quark người ta đã tiến
hành thí nghiệm để tìm ra hạt có điện tích phân số (điện tích là
hành thí nghiệm để tìm ra hạt có điện tích phân số (điện tích là
phân số của đơn vị điện tích nguyên tố). Đến nay chưa thấy
phân số của đơn vị điện tích nguyên tố). Đến nay chưa thấy
xuất hiện một hạt quark tự do nào trong thiên nhiên. Nhưng
xuất hiện một hạt quark tự do nào trong thiên nhiên. Nhưng
thực nghiệm đã chứng tỏ sự tồn tại của các quark ở trạng thái
thực nghiệm đã chứng tỏ sự tồn tại của các quark ở trạng thái
liên kết với nhau.
liên kết với nhau.
Để giải thích sự kiện không quan sát thấy các quark ở trạng
Để giải thích sự kiện không quan sát thấy các quark ở trạng
thái tự do, lý thuyết Quark giả thiết lực hút giữa các Quark là
thái tự do, lý thuyết Quark giả thiết lực hút giữa các Quark là
vô cùng nhỏ hoặc bằng 0 khi chúng cách nhau vào cỡ kích
vô cùng nhỏ hoặc bằng 0 khi chúng cách nhau vào cỡ kích
thước của nucleon và trở thành cực kỳ lớn khi chúng tách xa
thước của nucleon và trở thành cực kỳ lớn khi chúng tách xa
nhau. Lực giam hãm đó của Quark hoàn toàn khác với các lực
nhau. Lực giam hãm đó của Quark hoàn toàn khác với các lực
khác vì các lực này lại giảm khi khoảng cách tăng. Các giả
khác vì các lực này lại giảm khi khoảng cách tăng. Các giả

thiết đó đã được hợp nhất lại thành lý thuyết rất thành công
thiết đó đã được hợp nhất lại thành lý thuyết rất thành công
trong giải thích giới hạn giam hãm Quark và các tính chất của
trong giải thích giới hạn giam hãm Quark và các tính chất của
Hadron.
Hadron.
, ,u d s




Năm 1970,Sh.Gl show,J.Illioplos và L Maini đưa thêm
Năm 1970,Sh.Gl show,J.Illioplos và L Maini đưa thêm
Quark ( charm) bổ sung cho ba Quark đã biết.
Quark ( charm) bổ sung cho ba Quark đã biết.
Tháng 11 năm 1974, S.Ting và B.Richter phát hiện hạt
Tháng 11 năm 1974, S.Ting và B.Richter phát hiện hạt
meson , hạt này là liên kết và đã được
meson , hạt này là liên kết và đã được
thực nghiệm quan sát và nhận giải Nobel năm 1976.
thực nghiệm quan sát và nhận giải Nobel năm 1976.
Năm 1979, thực nghiệm đã phát hiện hạt (Upsilon ) là
Năm 1979, thực nghiệm đã phát hiện hạt (Upsilon ) là
liên kết của trong đó b (bottom hay beauty) là
liên kết của trong đó b (bottom hay beauty) là
quark thứ 5.
quark thứ 5.
Trong lý thuyết đối xứng Unita phải có 6 quark ứng
Trong lý thuyết đối xứng Unita phải có 6 quark ứng
với 6 lepton vì vậy phải có thêm 1 quark nữa là quark

với 6 lepton vì vậy phải có thêm 1 quark nữa là quark
vị t (taste) hay top (đỉnh ) là 1 hạt quan sát
vị t (taste) hay top (đỉnh ) là 1 hạt quan sát
được bằng thực tế( được tạo thành do hai chùm
được bằng thực tế( được tạo thành do hai chùm
năng lượng 10 GeV). Năm 1984 ở CERN bởi Carlo-
năng lượng 10 GeV). Năm 1984 ở CERN bởi Carlo-
Rubia( Ý) và được nhận giải Nobel năm 1984.
Rubia( Ý) và được nhận giải Nobel năm 1984.
J
ψ
c c
−
−
b b
−
+
t t
−
−
,e e
− +




Muốn dùng quark để tạo thành Hadron ta đưa qui tắc đơn giản sau đây:”Meson là do cặp
Muốn dùng quark để tạo thành Hadron ta đưa qui tắc đơn giản sau đây:”Meson là do cặp
quark và phản quark tạo thành còn baryon là do tổ hợp riêng biệt của ba quark”. VD:
quark và phản quark tạo thành còn baryon là do tổ hợp riêng biệt của ba quark”. VD:

-
-
Meson :
Meson :


-
-
Baryon :
Baryon :




+ Neutron : udd
+ Neutron : udd


+ Proton : uud.
+ Proton : uud.
Ngày nay người ta cho rằng có lẽ các quark và các lepton là những thành phần cơ bản nhất
Ngày nay người ta cho rằng có lẽ các quark và các lepton là những thành phần cơ bản nhất
trong thiên nhiên. Nhiều tổ hợp khác nhau của các hạt chất điểm đó đã tạo nên mọi thành
trong thiên nhiên. Nhiều tổ hợp khác nhau của các hạt chất điểm đó đã tạo nên mọi thành
phần quen biết của vật chất thông thường cũng như các hạt chỉ sinh ra ở năng lượng cao.
phần quen biết của vật chất thông thường cũng như các hạt chỉ sinh ra ở năng lượng cao.
Sự phân loại này được biểu thị bằng sơ đồ đơn giản như hình 1.
Sự phân loại này được biểu thị bằng sơ đồ đơn giản như hình 1.
: , :ud k us
π

− +




Như vậy
Như vậy
6 quark
6 quark
và
và
6 lepton
6 lepton
cùng với các phản
cùng với các phản
hạt tương ứng là những thành phần cơ bản nhất.
hạt tương ứng là những thành phần cơ bản nhất.
Các tổ hợp của quark sẽ tạo ra mọi hạt sơ cấp khác
Các tổ hợp của quark sẽ tạo ra mọi hạt sơ cấp khác
cấu thành các chất trong vũ trụ.
cấu thành các chất trong vũ trụ.




IV.
IV.
Phân loại các hạt sơ cấp
Phân loại các hạt sơ cấp

1. Cơ sở phân loại
1. Cơ sở phân loại
Dựa theo spin của các hạt sơ cấp, ta có thể chia
Dựa theo spin của các hạt sơ cấp, ta có thể chia
thành hai loai hạt:
thành hai loai hạt:
Fermion
Fermion
và
và
Boson.
Boson.
2. Phân loại :
2. Phân loại :
Bảng phân loại theo Spin ( hình 2 )
Bảng phân loại theo Spin ( hình 2 )