Hadron
Các hạt cấu tạo từ quark được gọi là hadron. Chúng có thể được chia tiếp làm hai họ: đó là baryon (proton và neutron của hạt nhân nguyên tử) gồm ba quark, và đông đảo các meson thời gian sống ngắn gồm hai quark. Cơ sở vật lí giải thích sự liên kết của chúng được gọi là sắc động lực học lượng tử, hay QCD. “Sắc” ám chỉ màu sắc (không phải màu sắc theo nghĩa đen, mà là một tính chất lượng tử có độc nhất ở các quark).
Nguyên lí loại trừ Pauli phát biểu rằng các hạt với các số lượng tử y hệt nhau không thể chiếm cứ cùng một không gian. Các phép cộng tính chất màu cho phép các quark tránh được vấn đề này, nếu không chúng sẽ có các số lượng tử y hệt nhau. Có ba “màu”: đỏ, lục, và lam (cộng với các phản quark có màu phản đỏ, phản lục, hoặc phản lam). Các màu và phản màu của chúng hút nhau, và có thể liên kết hai quark thành một meson. Ba màu cũng hút lẫn nhau, đưa đến các baryon gồm một quark đỏ, một quark lam và một quark lục. Đồng thời, một hạt “boson” gọi là gluon truyền lực mạnh giữa các quark.
Lepton
Electron và các thành viên khác trong gia đình hạt của chúng được gọi là lepton. Đây là một nòi hạt khác với hadron, ít nhất là bởi vì chúng không thể chia nhỏ được: chẳng có quark hay những hạt li ti khác cấu tạo nên lepton, cho nên ta nói chúng là “sơ cấp”. Ngoài electron, hạt thiết yếu đối với vật lí lượng tử, còn có hai loại lepton nữa: hạt tau và muon. Các hạt này hết sức không bền và thật sự chẳng có vai trò gì nhiều trong vật lí hạt bình thường.
Một dạng lepton khác – neutrino – giành danh hiệu hạt lạ lùng nhất mà chúng ta biết. Neutrino choán đầy Vũ trụ, với hàng nghìn tỉ hạt đang xuyên qua cơ thể bạn tại thời điểm này. Nhưng các hạt này hầu như chẳng có khối lượng, và có thể dao động giữa ba mùi, gọi tên theo các lepton đi kèm của chúng: neutrino electron, neutrino tau và neutrino muon. Vì chúng tương tác rất yếu với các hạt khác và không mang điện tích, nên người ta chỉ có thể dò tìm neutrino gián tiếp trong các thí nghiệm đặt sâu dưới lòng đất để tín hiệu không bị nhiễu.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Phần tiếp theo >>
