1. Tuyển Mod quản lý diễn đàn. Các thành viên xem chi tiết tại đây

Các hạt sơ cấp

Chủ đề trong 'Vật lý học' bởi sieuhoa_87, 01/12/2006.

  1. 1 người đang xem box này (Thành viên: 0, Khách: 1)
  1. sieuhoa_87

    sieuhoa_87 Thành viên rất tích cực

    Tham gia ngày:
    13/04/2006
    Bài viết:
    1.248
    Đã được thích:
    0
    Các hạt sơ cấp

    Các hạt sơ cấp

    I/Chúng ta biết gì về vật chất?

    Các nhà triết học cổ Hy Lạp cho rằng vũ trụ được cấu thành từ những phần tử nhỏ bé không thể "cắt nhỏ" được nữa mà họ gọi là nguyên tử. Họ đoán rằng các đối tượng vật chất đều được tạo thành từ tổ hợp của một số ít các viên gạch sơ cấp đó, cũng gần giống như các từ là tổ hợp chỉ của dăm ba chữ cái. Và họ đã đoán đúng. Hơn 2000 năm sau, chúng ta vẫn còn tin rằng điều đó là đúng, mặc dù bản chất của những viên gạch cơ bản nhất đó cũng đã tiến hóa rất nhiều.

    Ở thế kỷ XIX nhiều nhà khoa học đã chứng tỏ rằng nhiều chất quen thuộc như oxy và carbon đều có một thành phần nhỏ nhất có thể nhận dạng được và theo truyền thống Hy Lạp họ cũng gọi chúng là các nguyên tử. Cái tên thì vãn thế, nhưng lịch sử đã chứng tỏ là đó là một cái tên không đạt, bởi lẽ các nguyên tử thực sự vẫn có thể cắt nhỏ được. Vào những năm 1930, những công trình tập thể của Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr và James Chadwick đã cho ra đời một mô hình nguyên tử giống như hệ mặt trời (vì thế mô hình này còn được gọi là "mẫu hành tinh") mà phần lớn chúng ta đều đã rất quen thuộc. Trong mô hình này, nguyên tử không phải là thành phần sơ cấp nhất của vật chất mà là được tạo thành từ một hạt nhân chứa proton và neutron với đám mây electron bao quanh

    [​IMG]
    Có một thời, nhiều nhà vật lý đã tưởng rằng proton, neutron và electron chính là các "nguyên tử" theo định nghĩa của người cổ Hy lạp. Nhưng vào năm 1968, những thí nghiệm được tiến hành trên máy gia tốc tuyến tính ở Standford, Hoa Kỳ, đã cho thấy rằng các proton và neutron cũng không phải là các hạt cơ bản nhất, chúng lại được cấu tạo bởi ba hạt nhỏ hơn, đó là các hạt quark.

    Cái tên kỳ cục này đã được Murrey Gell Mann -người đầu tiên đoán sự tồn tại của chúng -lấy từ cuốn tiểu thuyết Finnegans Wake của nhà văn nổi tiếng người Scotland ?"James Joyce.

    Thực nghiệm cũng khẳng định sự tồn tại của hai loại quark:quark u (up) và quark d (down).
    [​IMG]
    Proton được tạo bởi hai quark u và một quark d,
    [​IMG]
    còn neutron bởi hai quark d và một quark u.
  2. sieuhoa_87

    sieuhoa_87 Thành viên rất tích cực

    Tham gia ngày:
    13/04/2006
    Bài viết:
    1.248
    Đã được thích:
    0
    Tất cả mọi vật mà bạn thấy trong thế giới ở mặt đất cũng như trên trời đều được tạo từ tổ hợp các electron, các quark u và các quark d. Không có một bằng chứng thực nghiệm nào chỉ ra rằng các hạt này không phải là sơ cấp nhất, tức là được cấu tạo nên từ các hạt khác nhỏ hơn. Nhưng cũng có rất nhiều bằng chứng cho thấy Vũ trụ còn có những hạt sơ cấp khác nữa.
    [​IMG]
    Frederick Reines và Clyde Cowan
    Vào giữa những năm 1950, Frederick Reines và Clyde Cowan đã tìm được một bằng chứng thực nghiệm xác thực cho loại hạt cơ bản thứ tư gọi là hạt neutrino và Wolfgang Pauli đã tiên đoán sự tồn tại của nó vào đầu những năm 1930.
    Neutrino là những hạt rất khó phát hiện vì chúng rất hiếm khi tương tác với các hạt vật chất khác: Một neutrino có năng lượng trung bình có thể đi qua một tấm chì dày hàng ngàn kilômét mà chuyển động của nó không mảy may chịu một ảnh hưởng nào. Điều này sẽ khiến bạn cảm thấy yên tâm hơn rất nhiều, bởi lẽ ngay khi bạn đang đọc những dòng này, thì hàng tỷ neutrino do Mặt Trời phóng vào không gian đang xuyên qua cơ thể bạn và qua cả Trái Đất nữa, như một phần trong hành trình đơn độc của chúng trong Vũ trụ.
    Một hạt cơ bản khác có tên là muon đã được phát hiện vào cuối những năm 30 bởi các nhà vật lý nghiên cứu tia Vũ trụ (đó là những trận mưa hạt tới từ không gian Vũ trụ thường xuyên tới bắn phá Trái Đất). Muon rất giống electron chỉ có điều khối lượng của nó lớn hơn cỡ 200 lần.
    Khối lượng
    (GeV/c2) điện tích
    (e)
    electron neutrino <7 x 10-9 0
    electron 0.000511 -1
    muon neutrino <0.0003 0
    muon
    (mu-minus) 0.106 -1
    tau neutrino <0.03 0
    tau
    (tau-minus) 1.7771 -1



    Do không có gì trong trật tự của Vũ trụ, không có một vấn đề nào chưa được giải quyết cũng như chẳng có một vị trí thích hợp nào đòi hỏi phải có sự tồn tại của hạt muon, nên nhà vật lý hạt được giải thưởng Nobel Isaac Isidor Rabi (1898-1988, Nobel Vật lý năm 1944) đã đón tiếp sự phát minh ra nó với lời chúc mừng không mấy hào hứng: ?oAi đã ra lệnh để có mày trên đời này ??. Tuy nhiên, muon vẫn hiện diện đó và chúng ta vẫn sẽ còn chưa hết ngạc nhiên.
    [​IMG]
  3. sieuhoa_87

    sieuhoa_87 Thành viên rất tích cực

    Tham gia ngày:
    13/04/2006
    Bài viết:
    1.248
    Đã được thích:
    0
    Nhờ những công nghệ ngày càng tân tiến hơn, các nhà vật lý tiếp tục bắn phá các khối vật chất với năng lượng ngày càng cao hơn, và bằng cách đó, có lúc, họ đã tạo lại được những điều kiện chưa từng thấy kể từ Big Bang. Họ đào bới trong các mảnh vỡ nhằm tìm kiếm những hạt cơ bản mới để thêm vào danh sách ngày càng dài của các hạt.
    QUARKS
    Q = 2/3 quark up & ; ; ;nbs p; u quark charm c quark top t
    QUARKS
    Q = -1/3 quark down d quark strange s quark bottom b
    LEPTONS
    Q = -1 électron & ; ; ;nbs p; e- muon m- tau t-
    LEPTONS
    Q = 0 neutrino
    électronique ne neutrino
    muonique & ; ; ;nbs p; nm neutrino
    du tau nt
    Và họ đã phát hiện thêm 4 hạt quark mới, đó là quark c (charm), quark s (strange), quark b (bottom), quark t (top) và hạt họ hàng thứ hai của electron có tên là hạt tau còn nặng hơn cả muon cùng với hai hạt khác nữa tương tự như hạt nơtrinô (mà người ta gọi là neutrino-mu và neutrino-tau để phân biệt với neutrino đầu tiên có tên là neutrino-e hay neutrino-electron). Tất cả những hạt được tạo ra trong những va chạm ở năng lượng cao này đều rất phù du và không thuộc số những thành phần tạo nên vật chất của thế giới xung quanh chúng ta.
    Tuy nhiên, chúng ta vẫn còn chưa hoàn toàn ở tận cùng của bản danh sách, bởi vì ứng với mỗi một hạt còn có một phản ?" hạt, có cùng khối lượng với hạt, nhưng một số đặc tính khác của nó thì ngược lại, chẳng hạn như điện tích hay một số tích khác tương ứng với các lực khác mà chúng ta sẽ giới thiệu ngay dưới đây. Ví dụ, phản-hạt của electron gọi là positron, nó có khối lượng đúng như electron, nhưng diện tích của nó là +1 thay vì là -1 như electron. Khi vật chất gặp phản vật chất, chúng sẽ huỷ nhau để chỉ tạo ra năng lượng thuần tuý, chính vì lẽ đó mà chỉ có rất ít phản vật chất có trong tự nhiên của thế giới bao quanh chúng ta.
    Các nhà vật lý cũng đã phát hiện được một loại sơ đồ sắp xếp các hạt: các thành phần cấu tạo nên vật chất được tổ chức thành ba nhóm hay thường được gọi là ba họ như được trình bày trong Bảng 1.1. Mỗi họ đều chứa hai quark, một electron hay một trong số hai hạt họ hàng của nó cùng với neutrino gắn với chúng. Các loại hạt tương ứng trong cả ba họ đều có tính chất như nhau, chỉ có điều khối lượng của chúng lớn dần từ họ thứ nhất tới họ thứ ba. Kết quả là, hiện nay các nhà vật lý đã thăm dò được cấu trúc của vật chất tới các thang khoảng một phần tỷ mét và chứng tỏ được rằng mọi thứ mà ta gặp ?" dù là có trong tự nhiên hay được con người tạo ra từ những máy va chạm nguyên tử khổng lồ - đều được tạo thành chỉ từ một tổ hợp nào đó của các hạt trong ba họ đó và các phản-hạt của chúng.

    Họ I Họ II Họ III
    Hạt Khối lượng Hạt Khối lượng Hạt Khối lượng
    electron 0,00054 muon 0,11 tau 1,9
    neutrino-e < 10-8 neutrino-mu < 0,0003 neutrino-tau < 0,033
    quark u 0,0047 quark c 1,6 quark t 189
    quark d 0,0074 quark s 0,16 quark b 5,2
    Bảng 1.1. Ba họ các hạt sơ cấp. Khối lượng của chúng được tính theo khối lượng của proton lấy làm đơn vị. Giá trị khối lượng của nơtrino luôn lảng tránh sự xác định bằng thực nghiệm.
    Nhìn vào Bảng 1.1., ta hiểu rõ hơn sự lúng túng của Rabi khi đối mặt với sự phát hiện ra hạt muon: sự sắp xếp các họ hạt dường như khá có tổ chức nhưng cũng lại đặt ra nhiều câu hỏi. Tại sao lại có nhiều hạt cơ bản đến thế, nhất là khi hầu hết các vật trong thế giới xung quanh chúng ta lại chỉ được tạo bởi electron, quark u và quark d? Tại sao lại cần tới những ba họ chứ không phải là một? Và tại sao lại không phải là bốn họ hay bất cứ một số họ nào khác? Tại sao khối lượng của các hạt lại có vẻ như được gán cho một cách ngẫu nhiên như vậy? Chẳng hạn, tại sao hạt tau lại nặng hơn electron tới ba ngàn năm trăm hai mươi lần? Và tại sao quark t lại nặng hơn hạt đồng loại với nó là quark u tới bốn mươi ngàn hai trăm lần ? Đó là những con số thật lạ lùng và dường như khá ngẫu nhiên. Liệu chúng có phải kết quả của sự ngẫu nhiên hay do một đấng thần thánh nào đó tạo ra, hoặc có một cách giải thích khoa học có thể hiểu được đối với tất cả những đặc điểm cơ bản đó của Vũ trụ chúng ta?
    II/Các lực hay bản chất của photon
    Mọi chuyện trở nên phức tạp hơn khi chúng ta xét tới các lực của tự nhiên. Thế giới xung quanh chúng ta đầy rẫy những phương tiện gây tác động: những chiếc vợt dập vào quả bóng, những vận động viên nhảy cầu có thể tung mình lao xuống từ những cầu nhảy cao, các nam châm lớn nâng những đoàn tàu cao tốc trên được ray riêng của chúng, các máy đếm Geiger phát tín hiệu khi có chất phóng xạ, những quả bom hạt nhân phát nổ... Và bản thân chúng ta cũng có thể tác động lên các vật bằng cách kéo, đẩy hoặc lắc chúng, bằng cách ném hoặc bắn các vật khác vào chúng, bằng cách kéo giãn, vặn xoắn hoặc nghiền nát chúng, hoặc bằng cách làm lạnh, đốt nóng, hoặc đốt cháy chúng... Trong suốt thế kỷ XX, các nhà vật lý đã tích lũy được rất nhiều bằng chứng cho thấy tất cả những tương tác đó giữa các vật và các chất khác nhau, cũng như hàng triệu tương tác khác mà chúng ta gặp hằng ngày, đều có thể quy về những tổ hợp của bốn lực cơ bản. Một trong số bốn lực đó là lực hấp dẫn. Ba lực khác là lực điện từ và hai lực hạt nhân mạnh và yếu.
    Bốn lực cơ bản:
    Trong số bốn lực trên, lực hấp dẫn là lực quen thuộc nhất. Chính lực này đã giữ cho Trái Đất của chúng ta quay quanh Mặt Trời và cũng nhờ nó mà bàn chân chúng ta bám chặt được vào mặt đất. Khối lượng của một vật là thước đo lực hấp dẫn mà nó có thể tác dụng cũng như lực hấp dẫn mà nó có thể bị tác dụng. Nó là nền tảng của những tiện nghi trong đời sống hiện đại (điện, TV, điện thoại, máy tính...), cũng như của sức mạnh đầy ấn tượng của sấm sét và ngay cả của cái vuốt ve dịu dàng của bàn tay. Ở thang vi mô, điện tích của hạt đóng vai trò đối với lực điện từ như là khối lượng đối với lực hấp dẫn: nó xác định cường độ của lực điện từ mà hạt đó có thể tác dụng cũng như cường độ phản ứng của nó đối với lực ấy.
    Các lực hạt nhân mạnh và yếu ít quen thuộc hơn, đơn giản là vì cường độ của chúng giảm rất nhanh ở ngoài thang kích thước dưới nguyên tử. Chính vì thế mà rất gần đây, các nhà vật lý mới phát hiện ra chúng. Nhờ lực hạt nhân mạnh mà các quark vẫn còn ?odính? với nhau ở bên trong các proton và neutron cũng như giữ chặt chính các hạt này bên trong hạt nhân nguyên tử. Còn lực yếu là lực gây ra sự phân rã phóng xạ của một số nguyên tố như uranium, cobalt...
    Trong suốt thế kỷ trước, các nhà vật lý cũng đã phát hiện ra hai điểm chung của tất cả các lực cơ bản. Thứ nhất, như chúng ta sẽ thấy trong Chương 5, ở mức vi mô, mỗi một lực đều tương ứng với một loại hạt mà ta có thể hiểu như là một ?obó? nhỏ nhất của lực đó. Nếu bạn bắn một chùm laser ?" tức cũng là một chùm tia của bức xạ điện từ ?" thì có nghĩa là bạn đã bắn một chùm hạt photon ?" những bó nhỏ nhất của tương tác điện từ. Cũng tương tự, các lực yếu và mạnh có các bó sơ cấp tương ứng là các hạt boson yếu và các hạt gluon. (Cái tên gluon ở đây là rất gợi: chúng có thể được xem như là các thành phần vi mô của một ?ochất keo? (tiếng Anh là glue) đảm bảo sự gắn kết của các hạt nhân nguyên tử). Ngay từ năm 1984, các nhà thực nghiệm đã xác lập được sự tồn tại cũng như tính chất của ba loại ?ohạt tương tác? (xem Bảng 1.2). Còn graviton ?" hạt tương tác gắn với lực hấp dẫn, mặc dù còn chưa có những khẳng định bằng thực nghiệm, nhưng các nhà vật lý hầu như đã tin vào sự tồn tại của chúng.
    Lực Hạt tương tác Khối lượng
    lực hạt nhân mạnh gluon 0
    lực điện từ photon 0
    lực hạt nhân yếu các boson yếu 86-97
    lực hấp dẫn graviton 0
    Bảng 1.2. Đối với mỗi lực cơ bản đều cho hạt tương tác tương ứng và khối lượng của nó (tính theo đơn vị là khối lượng của proton). Đối với lực hạt nhân yếu, có nhiều hạt tương tác với khối lượng nhận một trong hai giá trị cho trong bảng. Sự không có khối lượng của graviton vẫn chỉ là giả thuyết.
    Điểm chung thứ hai của tất cả các lực cơ bản liên quan tới các ?otích?: cũng hệt như khối lượng của các hạt do tác dụng của lực hấp dẫn lên nó, điện tích xác định cường độ của lực điện từ tác dụng lên hạt, các hạt mang ?otích yếu? hoặc ?otích mạnh? là những tính xác định cường độ của các lực yếu và lực mạnh tương ứng tác dụng lên hạt đó. (Chi tiết về tính chất của các hạt cơ bản được cho trong bảng ở phần Chú thích của bài này [1]). Điện tích và khối lượng đã được các nhà vật lý thực nghiệm đo đạc rất chính xác, nhưng thật không may, cho tới nay chưa có ai có thể giải thích được tại sao Vũ trụ của chúng ta lại tạo bởi những hạt mang đúng những giá trị khối lượng và điện tích đó?
    [1] Bảng dưới đây khá chi tiết hơn so với Bảng 1.1., trong đó liệt kê khối lượng, tích lực của các hạt thuộc cả ba họ. Mỗi loại quark mang ba tích lực mạnh khả dĩ được gọi văn vẻ là ba tích màu, tượng trưng cho giá trị bằng số của ba tích lực mạnh. Các tích yếu thực chất là ?othành phần thứ ba? của isospin yếu.
    Họ I
    Hạt Khối lượng Điện tích Tích yếu Tích mạnh
    Electron 0,00054 -1 -1/2 0
    Neutrino-eclectron < 10-8 0 1/2 0
    Quark u 0,0047 2/3 1/2 đỏ, lục, lam
    Quark d 0,0074 -1/3 -1/2 đỏ, lục, lam
    Họ II
    Hạt Khối lượng Điện tích Tích yếu Tích mạnh
    Muon 0,11 -1 -1/2 0
    Neutrino-muon < 0,0003 0 1/2 0
    Quark c 1,6 2/3 1/2 đỏ, lục, lam
    Quark s 0,16 -1/3 -1/2 đỏ, lục, lam
    Họ III
    Hạt Khối lượng Điện tích Tích yếu Tích mạnh
    Tau 1,9 -1 -1/2 0
    Neutrino-tau < 0,033 0 1/2 0
    Quark t 189 2/3 1/2 đỏ, lục, lam
    Quark b 5,2 -1/3 -1/2 đỏ, lục, lam

    Mặc dù có những điểm chung, nhưng việc xem xét bốn lực cơ bản lại đặt ra nhiều câu hỏi mới. Trước hết, tại sao lại là bốn lực? Tại sao không phải là năm, là ba hay thậm chí chỉ là một lực duy nhất? Tại sao các lực lại thể hiện những tính chất rất khác nhau như vậy? Tại sao các lực hạt nhân mạnh và yếu lại bị buộc chỉ đứng hoạt động ở mức vi mô, trong khi các lực hấp dẫn và điện từ lại có tầm tác dụng vô hạn? Và cũng tại sao, cường độ của bốn lực đó lại khác biệt nhiều như vậy?
    Để bạn có được một ý niệm về sự khác biệt đó, hãy tưởng tượng mỗi tay bạn đều giữ một electron và cố đưa chúng lại gần nhau. Hai hạt tích điện và giống hệt nhau này sẽ hút nhau bởi lực hấp dẫn và đẩy nhau bởi lực điện từ. Vậy lực nào sẽ thắng thế? Các electron sẽ hút lại gần nhau hay đẩy nhau ra xa? Tất nhiên là lực đẩy sẽ thắng thế vì lực điện từ mạnh hơn lực hấp dẫn tới một triệu tỷ tỷ tỷ tỷ (1042) lần. Và nếu như cơ bắp ở tay phải bạn tượng trưng cho lực hấp dẫn, thì khi đó để tượng trưng cho lực điện từ, cơ bắp tay trái bạn phải kéo dài tới tận bên ngoài biên giới tận cùng của Vũ trụ mà ta quan sát được! Lý do duy nhất để giải thích tại sao lực điện từ không lấn át lực hấp dẫn trong thế giới bao quanh chúng ta là bởi vì phần lớn các vật được tạo bởi lượng điện tích dương và âm ngang nhau, do đó lực điện từ triệt tiêu lẫn nhau. Trong khi đó, lực hấp dẫn chỉ là hút, nên không có sự triệt tiêu như thế: càng có nhiều vật chất thì lực hấp dẫn chỉ càng mạnh thêm. Hơn thế nữa, về bản chất lực hấp dẫn là một lực cực yếu. (Điều này giải thích tại sao khẳng định bằng thực nghiệm sự tồn tại của graviton là một việc rất khó. Do vậy, việc tìm kiếm cái bó nhỏ nhất đó của lực yếu nhất này quả là một thách thức). Thực nghiệm cũng đã chứng tỏ được rằng lực mạnh lớn gấp một trăm lần lực điện từ và lớn gấp một ngàn lần lực yếu. Và ở đây, một lần nữa, một câu hỏi được đặt ra là:
    Do đâu mà Vũ trụ chúng ta lại có những đặc điểm đó ?
    Đây không phải là câu hỏi được sinh ra từ sự triết lý bàn trà kiểu như tại sao một số chi tiết lại xảy ra theo cách này mà không theo cách khác. Vấn đề là ở chỗ Vũ trụ sẽ khác đi rất nhiều nếu ta làm thay đổi, dù chỉ là tí chút, những tính chất của vật chất và các hạt tương tác. Ví dụ, sự tồn tại của các hạt nhân bền vững tạo nên hơn một trăm nguyên tố trong Bảng tuần hoàn phụ thuộc một cách sít sao vào tỷ số giữa cường độ của lực hạt nhân mạnh và cường độ của lực điện từ.
    Thực vậy, lực điện từ giữa các proton bị giam bên trong hạt nhân làm cho chúng đẩy nhau, trong khi đó, thật may mắn, lực hạt nhân mạnh tác dụng giữa các hạt quark tạo nên chúng lại thắng lực đẩy này và giữ chặt các proton lại với nhau. Nhưng chỉ cần một thay đổi nhỏ trong cường độ tương đối của hai lực đó là sự cân bằng giữa chúng sẽ bị phá vỡ và có thể sẽ làm cho phần lớn các hạt nhân nguyên tử bị phân rã. Một ví dụ khác: nếu khối lượng của electron lớn hơn một chút, các electron và proton sẽ có xu hướng kết hợp với nhau để tạo thành neutron, khi đó thì nguyên tử hydrogen (nguyên tố đơn giản nhất trong Vũ trụ với hạt nhân chỉ gồm một proton duy nhất) sẽ biến mất và do đó làm cho quá trình sản xuất ra các nguyên tố phức tạp hơn bị ngừng trệ. Các ngôi sao chỉ tồn tại được là nhờ vào sự tổng hợp các hạt nhân trong lòng của chúng, với sự thay đổi này, cũng sẽ không còn các ngôi sao nữa.
    Ở đây cường đồ của lực hấp dẫn cũng đóng vai trò quan trọng. Mật độ lớn của vật chất trong lõi của các ngôi sao có tác dụng duy trì lò lửa hạt nhân trong đó và dẫn tới sự phát sáng của các ngôi sao. Nếu như lực hấp dẫn mạnh hơn một chút, lõi của các ngôi sao sẽ hút mạnh hơn và do đó sẽ làm tăng nhịp độ diễn ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân. Cũng giống như các bó đuốc sáng sẽ tiêu thụ nhiên liệu nhanh hơn một ngọn nến cháy chậm rãi, nếu nhịp độ xảy ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân gia tăng, thì các ngôi sao như Mặt Trời của chúng ta sẽ tắt nhanh hơn và do đó việc tạo thành sự sống như chúng ta đã biết sẽ hoàn toàn là chuyện đáng ngờ. Trái lại, nếu lực hấp dẫn yếu hơn một chút, vật chất sẽ phân tán và do đó sẽ không có các ngôi sao cũng như chẳng có các thiên hà.
    Những ví dụ trên còn có rất nhiều, nhưng ý tưởng này đã là rõ ràng: Vũ trụ của chúng ta như nó hiện nay là bởi vì vật chất và các tương tác của chúng có những tính chất như chúng đang có. Nhưng liệu có một giải thích khoa học cho câu hỏi: Tại sao chúng lại có những tính chất đó?
  4. sieuhoa_87

    sieuhoa_87 Thành viên rất tích cực

    Tham gia ngày:
    13/04/2006
    Bài viết:
    1.248
    Đã được thích:
    0
    Có thể tham khảo thêm tại trang web:
    http://traitimviet.somee.com
  5. LHX_NDD

    LHX_NDD Thành viên mới Đang bị khóa

    Tham gia ngày:
    12/06/2004
    Bài viết:
    2.991
    Đã được thích:
    0
    1. Mình xin khẳng định với bạn rằng, các quark vẫn chưa được chứng thực bằng thực nghiệm, người ta cho tới thời điểm hiện giờ, vẫn chưa thể "thấy" được các hạt quark TỰ DO, người ta đã đưa ra lý thuyết để giải thích cho sự tương tác giữa các quark cũng như sự tồn tại của chúng để cấu tạo nên các hạt cơ bản như proton, nơtron,... Đó vẫn còn chỉ là một mô hình toán học, thực nghiệm kiểm chứng cho sự tồn tại của quark, CÓ CHĂNG chỉ là ở trạng thái liên kết với nhau thông qua các gluon (mà hạt các hạt trường truyền tương tác vẫn còn chưa thể tìm thấy ở trạng thái từ do, ngoại trừ photon, là hạt duy nhất đã có thể xác định). Ta chỉ có "thấy" các quark khi chúng đang ở trạng thái liên kết! Vấn đề đặt ra là tại sao chúng lại chỉ ở trạng thái liên kết mà ko có trạng thái tự do? Để trả lời cho vấn đề này, chúng ta phải đi sâu vào kiểu tương tác giữa các quark thông qua gluon, khi chúng ta cố gắng làm cho các hạt va chạm với nhau thông qua các máy gia tốc dù năng lượng có cao cỡ nào đi nữa, thì các hạt quark vẫn ko thể được giải thoát ra ngoài được.
    Các hạt quark liên kết với nhau có một tính chất rất đặc biệt: nếu chúng ta tách chúng ra xa, chúng sẽ liên kết với nhau càng chặt (hầu hết các tương tác, trị tuyệt đối của cường độ của lực tương tác tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa các hạt tương tác, khoảng cách càng xa, giá trị cường độ lực càng nhỏ), đây là điềm khác biệt của tương tác mạnh trong hạt nhân nguyên tử nói riêng và các hạt cơ bản cùng cấp với hạt nhân nguyên tử nói chung. Do đó, khi ta càng cố gắng tách các hạt quark ra, chúng càng liên kết mạnh hơn, do đó ta rất khó có thể tách các hạt quark ra. ĐÓ CHỈ LÀ MỘT NGUYÊN NHÂN, nguyên nhân tiếp theo khiến chúng ta ko thể có các quark tự do, đó là: trong trường hợp, chúng ta cung cấp năng lượng đủ lớn để bẻ gãy liên kết của các hạt quark (năng lượng phải là rất rất lớn) thì chúng ta cũng gặp phải một vấn đề hết sức nan giải, các hạt quark ngay lập tức lại hình thành lực liên kết trở lại và mạnh hơn lúc đầu, điều đó có nghĩa là dù chúng ta có thắng được lực liên kết đi chăng nữa, thì chúng ta cũng phải đổ công sức xuống sông biển, các hạt quark sẽ lại liên kết trở lại ngay lập tức, hình thành nên một chuỗi : bẽ gãy-liên kết-bẻ gãy-liên kết-bẻ gãy-liên kết. Điều này cũng giống như một thanh nam châm, chúng ta dù có cắt đôi thanh nam châm, để tách hai cực Nam-Bắc thì sau khi cắt đôi, mỗi thanh nam châm lại hình thành lại hai cực Nam-Bắc, thật vô ích khi muốn hai cực riêng rẻ vậy (điều này khẳng định nguyên lý "Nhất âm nhất dương chi vị đạo", MỘT ÂM MỘT DƯƠNG CHÍNH LÀ ĐẠO CỦA TRUYỀN THỐNG TRIẾT HỌC KINH DỊCH CỦA TRUNG QUỐC). Do đó, hiện giờ có hai xu hướng:
    -Mô hình quark chỉ là một mô hình toán học ko hơn ko kém, những người theo xu hướng này cho rằng quark chỉ là mô hình toán học do con người xây dựng nên để nhằm giải thích được phần nào đó cấu tạo của hạt nhân và các hạt cơ bản cùng cấp, và cho rằng hễ một hạt được khẳng định là tồn tại, thì chắc chắn rằng hạt đó trong điều kiện thích hợp phải có hàm sóng tự do, tức là phải ở trạng thái tự do, nhưng quark thì ko thể như vậy do kết quả của lý thuyết dẫn đến.
    -Mô hình quark là một mô hình giải thích đúng thật thế giới tự nhiên, những người theo xu hướng này khẳng định trước mắt, lý thuyết chưa thể đi đến những kết quả cho thấy quark có thể tìm thấy ở trạng thái nửa tự do, nửa liên kết, nhưng vẫn CÓ QUARK TỰ DO!!! Xu hướng này đang gặp bế tắc trong thực nghiệm, các quark DƯỜNG NHƯ KO BAO GIỜ THÍCH ĐƯỢC TỰ DO, CHÚNG LUÔN LUÔN THÍCH ĐƯỢC "CẦM TÙ"!!
    2. Muốn trả lời cho câu hỏi: "Vũ trụ của chúng ta như nó hiện nay là bởi vì vật chất và các tương tác của chúng có những tính chất như chúng đang có. Tại sao vật chất và các tương tác lại có những tính chất như chúng đang có?", chúng ta phải đi về khởi thủy của những khái niệm cơ bản như khối lượng là gì, khối lượng có thật sự tồn tại ko? Điện tích là gì, điện tích có thật sự tồn tại ko? Những câu hỏi này xem ra rất ngớ ngẩn, nhưng thực chất chúng chẳng những ko hể ngớ ngẩn một chút nào, mà chúng còn thể hiện được những khẳng định mang tính tiền đề triết học mà chúng ta đã bỏ qua trong lý thuyết và thực nghiệm. Điều kỳ lạ của lực hấp dẫn là gia tốc mà nó gây ra cho một vật lại ko phụ thuộc vào khối lượng của chính vật đó, mà chỉ phụ thuộc vào khối lượng của vật khác, nói một cách chính xác NHẤT là khối lượng của toàn bộ Vũ trụ NHƯNG KO BAO GỒM KHỐI LƯỢNG CỦA CHÍNH NÓ, dường như khối lượng của nó đã biến mất. Đây chính là một điển hình của khe hở, một lối mòn ánh sáng mà hiện giờ, ta có thể bắt theo đó mà tìm ra được điều gì bí ẩn đằng sau câu hỏi tại sao các tương tác lại như thế. Chính vì thế, chúng ta cần phải xem xét lại những thứ tưởng chừng như ko còn gì để bàn cãi, tưởng chừng như là xác thực rờ rờ ra đó, nhưng nó THẬT SỰ LÀ GÌ? ĐẤY CHỈ LÀ ĐỐI VỚI TRƯỜNG HẤP DẪN, CÁC TRƯỜNG TƯƠNG TÁC KHÁC CŨNG CÒN CÓ NHỮNG VẤN ĐỀ MÀ CHÚNG TA PHẢI XEM LẠI CĂN CƠ NGUYÊN THỦY CỦA CHÚNG MÀ TỪ ĐÓ CHÚNG TA XÂY DỰNG CÁC MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỂ MÔ TẢ CHÚNG, nhưng chúng ta mắc phải một vấn đề rất nghiêm trọng, là khi chúng ta càng ngày càng tiến đến những câu hỏi mang tính BẢN THỂ HỌC, chúng ta cũng lại đang vô tình phân chia thế giới này thành một sự phân tách ra hai đối cực, ở mỗi đối cực là một sự hoạt động ko hề giống, thậm chí có thể là mâu thuẫn đối với đối cực kia, sự hoạt động của thế giới vi mô và thế giới vĩ mô lại mang tính chất lạ lùng như vậy khi chúng ta chuyển từ thế giới này sang thế giới kia, chúng ta sẽ thu đựơc những kết quả ko tó tính Vật Lý hay tiếng đến vô cùng!!!
    Do đó, có thể phương pháp luận từ Triết học Phật giáo sẽ giúp ích! Mình sẽ trình bày với các bạn trong phần tiếp theo trong lần sau về câu hỏi mang tính bản thể cuối cùng của Vũ Trụ? Tại sao vật chất và các tương tác của chúng lại NHƯ CHÚNG ĐANG CÓ!
    Thân mến!
    (Còn tiếp)
  6. NITARID

    NITARID Thành viên mới

    Tham gia ngày:
    15/11/2006
    Bài viết:
    767
    Đã được thích:
    1
    Cám ơn bạn nhiều về bài viết có trách nhiệm sh_87 và LHX, Mọi người đều có sự nỗ lực như các bạn, có thể chúng ta sẽ lớn thêm:
    + Các bạn có thể trình bày kỹ hơn về tuổi thọ của các hạt quark không?
    + Bản chất cấu trúc của điện tử và đặc biệt là bản chất của âm (-) và dương (+).
    "Imagination is more important than knowledge " - Albert Einstein
    Được NITARID sửa chữa / chuyển vào 16:25 ngày 02/12/2006
  7. LHX_NDD

    LHX_NDD Thành viên mới Đang bị khóa

    Tham gia ngày:
    12/06/2004
    Bài viết:
    2.991
    Đã được thích:
    0
    Vàng 2: điện tử ko phải là hạt, cũng ko phải là sóng, nên điện tử ko có cấu trúc nội tại. Ko phải riêng điện tử, mà tất cả các hạt cơ bản hay hạ cơ bản cũng đều ko phải là hạt, mà cũng ko phải là sóng. Mỗi trong chúng chỉ là một mắt xích trong một mạng lưới rộng lớn ko có biên và vô cùng phức tạp của các hạt và các phản ứng giữa các hạt.
    Nói một cách dễ hiểu, điện tử có thể được tạo thành từ hai photon, hai nói cách khác, thành phần của chúng là hai photon VÀ MỘT CÁI GÌ KHÁC (vì ko phải hai photon phản ứng và chỉ tạo ra điện tử mà còn tạo ra phản điện tử, positron), CŨNG tương tự như vậy, trong bất kỳ một phản ứng hạt cơ bản nào, có điện tử sinh ra, ta cũng có thể xem như các hạt trước phản ứng, có hạt nào đó nằm trong thành phần của điện tử. ĐIỀU KHẲNG ĐỊNH NÀY NÓI RẰNG, MỖI HẠT CƠ BẢN không CÓ THÀNH PHẦN NÀO CẤU TẠO NÊN CHÚNG, mà chúng chỉ là một mắt xích trong một mạng lưới. Theo quan điểm của Đức Phật, đó chính là một trạng thái CÓ nhờ vào nhân duyên của tất cả các hạt khác, chúng CÓ nhờ vào các hạt khác có, các hạt khác có cũng là nhờ vào các hạt nữa, do đó, tất cả các hạt mà chúng ta biết thật ra KHÔNG CÓ THẬT, chúng chỉ có khi các hạt khác có, NẾU TRONG MỌI NƠI TRONG VŨ TRỤ NÀY, DƯỚI MỘT ĐIỀU KIỆN NÀO ĐÓ, TA LÀM CHO TẤT CẢ CÁC HẠT CỦA CÙNG MỘT LOẠI HẠT (ví dụ electron) MẤT ĐI VÀ KHÔNG CÓ CÁCH NÀO ĐƯỢC SINH RA, thì vũ trụ này cũng sẽ biến mất, VÌ TẤT CẢ MỖI HẠT ĐỀU LÀ MỘT MẮT XÍCH TỪ TẤT CẢ CÁC HẠT KHÁC, chính vì thế, Đức Phật đã khẳng định, MỘT trong TẤT CẢ, TẤT CẢ TRONG MỘT là vậy!
    Lại nói về điều đặc biệt trong "cấu trúc" các hạt lepton (các hạt giống như điện tử, có khối lượng/năng lượng nghỉ rất rất nhỏ): trong các lepton, có một họ hạt rất rất đặc biệt, đó là họ hạt notrino, mỗi một hạt lepton (ko phải nơtrino) đều có một notrino tương ứng. Hạt notrino liệu có điều gì liên quan đến "cấu trúc" của các hạt lepton (ko phải nơtrino) đó ko? Tại sao lại có sự tương ứng như vậy? Sự đi thành từng cặp của các lepton-notrino lepton có phải phản ánh hay biểu thị một điều gì đó tương tự như cái gọi là lưỡng tính sóng-hạt của lepton ko? Các hạt notrino giữ vai trò gì và có giữ vai trò gì trong sự lưỡng tính sóng-hạt củatất cả các hạt vật chất hay phi vật chất (hạt trường, ví dụ như photon) ko? Mình sẽ nói cho các bạn về những điều này khi các nghiên cứu của mình đã đựơc bảo vệ và hoàn thành!
  8. NITARID

    NITARID Thành viên mới

    Tham gia ngày:
    15/11/2006
    Bài viết:
    767
    Đã được thích:
    1
    OK. Song không nên đi nhanh quá, tôi rất muốn chúng ta dừng lại ở cấu trúc của điện tử lâu hơn nữa. Và QUAN TRỌNG hơn là muốn hiểu rõ bản chất TẠI SAO lại có ĐIỆN TÍCH ÂM
    "Imagination is more important than knowledge " - Albert Einstein
  9. LHX_NDD

    LHX_NDD Thành viên mới Đang bị khóa

    Tham gia ngày:
    12/06/2004
    Bài viết:
    2.991
    Đã được thích:
    0
    Thật ra ko hề có điện tích âm hay điện tích dương theo ý nghĩa từ ngữ của chúng, mà đó chỉ là để phân biệt hai loại điện tích, khi đã có điện tích dương thì cái kia gọi là âm, và trong mô hình toán học miêu tả lực điện từ, điển hình là biểu thức lực Coulomb, người ta thấy rằng, nếu tích hai điện tích của hai hạt là âm thì hai hạt sẽ hút nhau, còn nếu tích giữa hai điện tích của hai hạt là dương thì chúng sẽ đẩy nhau (cùng chiều hay thuận chiều với vecto r, đi từ điện tích gây lực sang điện tích bị gây lực). Khi nghiên cứu và phát triển các lý thuyết, người ta thấy rằng có hai loại điện tích. Cụ thể là, khi đưa các vật mà bề mặt của chúng có các hạt mang điện tích lại gần với nhau, lúc thì ta thấy rằng chúng hút nhau, lúc thì ta thấy rằng chúng đẩy nhau. Do đó, đối với trường hợp đẩy nhau, người ta cho rằng chúng cùng điện tích, trường hợp hút nhau, người ta cho rằng chúng khác điện tích (điều này phụ thuộc vào biểu thức toán học xây dựng lực điện từ Coulomb, nhưng cho dù biểu thức có như thế nào, thì cũng sẽ có 2 TRƯỜNG HỢP XẢY RA KHÁC NHAU, VÀ ĐÂY LÀ MỚI LÀ ĐIỀU ĐÁNG KHẲNG ĐỊNH Ở ĐÂY).
    Nếu chỉ có hoặc hút hoặc đẩy, thì chứng tỏ rằng điện tích của các hạt chỉ có một dấu, nhưng đằng này có trường hợp hút, có trường hợp đẩy. Do đó, điện tích phải mang hai dấu, âm và dương. Do đó, khi một điện tích gọi là âm thì điện tích kia gọi là dương.
    Sau này, khi phát triển các lý thuyết về cấu tạo nguyên tử, người ta phát hiện ra hạt electron và hạt nhân cấu tạo nên nguyên tử, từ đó người ta "gán" cho electron mang điện tích là âm, ứng với dấu trừ, và "gán" cho hạt nhân mang điện tích là dương. Thật ra cũng có thể gán ngược lại, electrong mang đt dương và hạt nhân mang đt âm, vì cả hai trường hợp đều đối xứng và như nhau, và việc gán này là ko quan trọng, CÁI QUAN TRỌNG ở đây chính là phải có hai loại điện tích khác nhau, trái dấu nhau.
    Nói một cách khác, ở lực điện từ, bản chất gây ra bởi các hạt mang điện tích, và có hai loại điện tích và hai loại điện tích đó trái ngược nhau về mặt tác dụng lực!
    Đọc bài thắc mắc của bạn NITARID, electron ko phải là nguyên nhân gây ra điện tích âm, điện tích âm chỉ là tên gọi và electron mang một dấu ấn tác dụng lực trái ngược với dấu tác dụng lực của hạt nhân nguyên tử. Nếu electron đưa lại gần một electron, thì dấu ấn tác dụng lực của nó khác với electron đưa lại gần một proton! Đây chính là điểm quan trọng khác biệt, do đó mới khẳng định electron mang trong mình một cái gì đó khác với proton, và theo lý thuyết xây dựng phát triển của biểu thức tóan học mô tả lực điện từ, người ta chấp nhận đã gán dấu ấn tác dụng lực của electron ứng với dấu âm trong giá trị điện tích, dấu ấn tác dụng lực của proton (trái ngược với dấu ấn tác dụng lực của electron) ứng với dấu dương trong giá trị điện tích.
    Điện tích của mỗi hạt cơ bản (ko phải hệ hạt hay vật được cấu tạo bởi các hạt cơ bản) là thuộc tính của các hạt cơ bản đó, KHÔNG phải do các hạt đó tạo ra hay gây nên bằng cách nào vì các hạt cơ bản bản thân chúng ko do bất kỳ thành phần nào nhỏ hơn cấu tạo nên. CÒN ĐIỆN TÍCH CỦA CÁC VẬT HAY HỆ CÁC VẬT HAY CÁC HẠT là do điện tích của từng hạt trong các vật đó, hay trong hệ hạt đó cộng dồn lại tạo ra.
    Trở lại, THẬT SỰ là hạt electron là ko có cấu trúc nào cấu tạo nên nó, NÓ LÀ CHÍNH NÓ, nên nó ko mang sự tổng hợp điện tích. Nói cách khác, electron, mức độ cơ bản của nó được lý thuyết QUARK khẳng định là tương đương với các hạt quark và đây chính là giới hạn cuối cùng của lý thuyết quark về tất cả các hạt siêu cơ bản cấu tạo nên tất cả các hạt cơ bản để từ đó hình thành nên tất cả mọi vật chất trong Vũ Trụ!
  10. dongda

    dongda Thành viên tích cực

    Tham gia ngày:
    10/11/2002
    Bài viết:
    850
    Đã được thích:
    2
    Hạt pion có khối lượng = 1/7 proton, spin=0
    Mang tương tác proton-proton-notron-notron trong hạt nhân
    Do Yukavva người Nhật bản tiên đoán bằng lý thuyết năm 1936
    Phát hiện lần đầu năm 1947 trong tia vũ trụ
    Phát hiện trên máy gia tốc Xincroicloton-Berkley năm 1948
    Hạt này xếp ở đâu trong cái bảng trên vậy ?
    Được dongda sửa chữa / chuyển vào 17:35 ngày 03/12/2006

Chia sẻ trang này