Vật lí hạt cơ bản là gì?

Câu hỏi: Vật lí hạt cơ bản là gì?

Lời giải:

Vật lí hạt cơ bản là một ngành của vật lí nghiên cứu về các hạt sơ cấp chứa trong vật chất và bức xạ, cùng với những tương tác giữa chúng. Nó còn được gọi là vật lí năng lượng cao bởi vì rất nhiều hạt trong số đó không xuất hiện ở điều kiện môi trường tự nhiên, mà chỉ được tạo ra hay phát hiện trong các vụ va chạm giữa các hạt, nhờ các máy gia tốc.

* Khái niệm hạt cơ bản

Hạt cơ bản (Elementary particle) là những hạt vật chất được coi là nhỏ nhất cấu tạo nên vũ trụ, gồm cả các hạt trực tiếp cấu thành vật chất và những hạt truyền tương tác. Thế nào là hạt nhỏ nhất? Đó là các hạt phải đạt yêu cầu cơ bản là không thể phân chia thêm. Giống như xây một ngôi nhà bằng các viên gạch thì các viên gạch được coi là cơ bản, không ai ghép các mẩu nhỏ hơn không phải gạch để thành gạch cả.

Về định nghĩa và diễn giải thì là như thế, còn trong thực tế thì loài người đã mất không biết bao nhiêu thời gian để truy tìm các hạt cơ bản. Lịch sử của nó nay đã kéo dài đến hơn 2000 năm.

* Các hạt sơ cấp

Hạt sơ cấp (tiếng Anh: elementary particle) hay còn gọi là hạt cơ bản, là các hạt hạ nguyên tử không có các cấu trúc phụ, không được cấu tạo từ những hạt khác. Vì thế hạt sơ cấp được coi là tồn tại như một hạt nguyên vẹn, đồng nhất, không thể tách thành các phần nhỏ hơn. Cho đến thời điểm hiện tại các hạt được cho là sơ cấp bao gồm: Các loại "hạt vật chất" và "hạt phản vật chất" thuộc họ fermion (quark, lepton, phản quark và phản lepton), "các hạt lực" làm trung gian tương tác giữa các hạt fermion thuộc họ hạt boson (gauge bosons và Higgs boson). Một hạt chứa hai hoặc nhiều hạt cơ bản là một hạt tổng hợp.

Ví dụ: photon , electron, pôzitron, proton, notron, nơtrinô ..

Để tạo nên các hạt sơ cấp mới, người ta sử dụng các máy gia tốc làm tăng vận tốc của một số hạt và cho chúng bắn vào các hạt khác.

Một số ít hạt sơ cấp là bền, còn đa số là không bền, chúng tự phân huỷ và biến thành hạt sơ cấp khác.

Phân loại hạt sơ cấp: