Boson

Tất cả các hạt vật chất có thể chia làm hai họ: boson hoặc fermion. Hai boson với những tính chất giống hệt nhau có thể ở cùng một nơi đồng thời, nhưng hai fermion thì không thể.

Minh họa: Sandbox Studio, Chicago

Có hai loại hạt sơ cấp trong vũ trụ: boson và fermion. Các boson không kiêng dè gì nhau, chúng chia sẻ cùng một không gian. Trên nguyên tắc, bạn có thể chất một số vô hạn boson vào một cái rỗ nhỏ xíu. Trái lại, các fermion thì không chia sẻ không gian: chỉ một số lượng fermion có hạn nằm vừa trong cái rỗ đó.

Vật chất, như bạn có thể đoán, được cấu tạo từ những fermion, chúng sắp xếp thành những cấu trúc ba chiều. Các trường lực liên kết những fermion lại với nhau được cấu tạo từ những boson. Boson là chất keo dính gắn kết vật chất với nhau.

Boson và fermion tác dụng giống như hai loại con quay khác nhau. Ngay cả khi một boson hay fermion tồn tại riêng lẻ, nó luôn luôn có một moment động lượng nội tại, cái các nhà khoa học gọi là spin. Các boson luôn luôn có lượng spin nguyên (0, 1, 2...), còn các fermion có spin bán nguyên (1/2, 3/2, 5/2...).

Trước tháng 7 năm 2012, mỗi hạt sơ cấp mà các nhà vật lí đã phát hiện ra có spin khác không. Nhưng lí thuyết cơ sở của boson Higgs dự đoán nó sẽ có spin zero. Nếu những dấu hiệu ban đầu đó được xác nhận và hạt mới phát hiện tại Máy Va chạm Hadron Lớn thật sự là boson Higgs, thì nó sẽ ví dụ đầu tiên được biết của một hạt sơ cấp không có chiều (vô hướng) và không phân cực – một khám phá thật sự mang tính cách mạng.

Theo Symmetry Magazine

Bài trước | Bài kế tiếp