Phân loại các hạt sơ cấp Hạt_sơ_cấp

Các hạt sơ cấp được chia làm 2 nhóm chính là fermion (các hạt tạo nên vật chất trong vũ trụ) và boson (các hạt truyền tương tác).

Hạt Fermion

Bài chi tiết: Fermion

Fermion gồm 12 loại chia làm 2 nhóm là quark - các hạt nặng và lepton - các hạt nhẹ. Quark gồm sáu loại là up, down, charm, strange, top và bottom. Trong đó vật chất chúng ta thấy hàng ngày có hạt nhân gồm neutron và proton, ở đó neutron được tạo thành bởi 3 quark, 1 up và 2 down còn proton là 2 up và 1 down.

Các hạt fermionspin bán nguyên, ½. Mỗi hạt fermion đều có một phản hạt riêng. Fermion là hạt sơ cấp cấu thành nên vật chất. Chúng được phân loại dựa theo tương tác trong thuyết sắc động học lượng tử và theo mô hình chuẩn có 12 hương của fermion cơ bản, bao gồm 6 quark và 6 lepton.

Các quark

Bài chi tiết: Quark

Các quark tương tác với nhau bởi lực màu (color force), mỗi quark đều có phản hạt và tồn tại ở 6 hương.

HệTươngĐiện tíchKhối lượng (MeV/c²)Phản quark
1Trên(u)+⅔1.5 to 4Phản quark trên: u ¯ {\displaystyle {\overline {u}}}
Dưới(d)−⅓4 to 8Phản quark dưới: d ¯ {\displaystyle {\overline {d}}}
2Lạ(s)−⅓80 to 130Phản quark lạ: s ¯ {\displaystyle {\overline {s}}}
Duyên(c)+⅔1,150 to 1,350Phản quark duyên: c ¯ {\displaystyle {\overline {c}}}
3Đáy(b)−⅓4,100 to 4,400Phản quark đáy: b ¯ {\displaystyle {\overline {b}}}
Đỉnh(t)+⅔178,000 ± 4,300Phản quark đỉnh: t ¯ {\displaystyle {\overline {t}}}

Các lepton

Bài chi tiết: lepton

Lepton (tiếng Hy Lạp là Λεπτόν) có nghĩa là "nhỏ" và "mỏng". Tên này có trước khi khám phá ra các hạt tauon, một loại hạt lepton nặng có khối lượng gấp đôi khối lượng của proton.

Lepton là hạt có spin bán nguyên, ½, và không tham gia trong tương tác mạnh. Lepton hình thành một nhóm hạt sơ cấp phân biệt với các nhóm gauge bosonquark.

Có 12 loại lepton được biết đến, bao gồm ba loại hạt vật chất là electron, muontauon, cùng 3 neutrino tương ứng và 6 phản hạt của chúng. Tất cả các lepton điện tích đều có điện tích là -1 hoặc + 1 (phụ thuộc vào việc chúng là hạt hay phản hạt) và tất cả các neutrino cùng phản neutrino đều có điện tích trung hòa. Số lepton của cùng một loại được giữ ổn định khi hạt tham gia tương tác, được phát biểu trong định luật bảo toàn số lepton.

Hạt điện tích / phản hạtNeutrino / phản neutrino
TênKý hiệuĐiện tíchKhối lượng (GeV/c²)TênKý hiệuĐiện tíchKhối lượng (MeV/c²)
Electron / Phản electron (positron) ϵ − / ϵ + {\displaystyle \epsilon ^{-}\,/\,\epsilon ^{+}} −1 / +10,000511Electron neutrino / Electron phản neutrino ν ϵ / ν ¯ ϵ {\displaystyle \nu _{\epsilon }\,/\,{\overline {\nu }}_{\epsilon }} 0<0,000003
Muon / Phản muon μ − / μ + {\displaystyle \mu ^{-}\,/\,\mu ^{+}} −1 / +10,1056Muon neutrino / Muon phản neutrino ν μ / ν ¯ μ {\displaystyle \nu _{\mu }\,/\,{\overline {\nu }}_{\mu }} 0<0,19
Tauon / Phản tauon τ − / τ + {\displaystyle \tau ^{-}\,/\,\tau ^{+}} −1 / +11,777Tau neutrino / Tau phản neutrino ν τ / ν ¯ τ {\displaystyle \nu _{\tau }\,/\,{\overline {\nu }}_{\tau }} 0<18,2

Hạt Gauge boson

Bài chi tiết: boson

Boson gồm bốn loại hạt tương ứng với bốn loại tương tác cơ bản là photon - tương tác điện từ, graviton - tương tác hấp dẫn, gluon - tương tác mạnh, weak boson (gồm hai loại W và Z) - tương tác yếu.

Các boson đều có spin nguyên. Các lực cơ bản của tự nhiên được truyền bởi các hạt gauge boson. Theo mô hình chuẩn có 13 loại hạt boson cơ bản:

Hiện tại, các thuyết vật lý dự đoán về sự tồn tại của một số boson khác như:

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Hạt_sơ_cấp http://www.britannica.com/EBchecked/topic/1238429 http://news.discovery.com/space/lhc-discovery-maim... http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=p... http://adsabs.harvard.edu/abs/2004sapp.book.....W http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AmJPh..74..478N http://adsabs.harvard.edu/abs/2006rhns.book...... //dx.doi.org/10.1038%2Fnature.2012.10471 //dx.doi.org/10.1119%2F1.2188962 http://www.particleadventure.org/supersymmetry.htm... http://phys.org/news/2013-07-cern-latest-supersymm...