Quark

Quark có một tính chất vô cùng đặc biệt đó chính là màu. Có ba loại màu: xanh, đỏ, vàng. Ngoài ra, các phản quark tương ứng cũng có các giá trị “phản màu” tương ứng. Hệ tương tác giữa các quark thông qua sự kết hợp khác nhau giữa ba màu này được gọi là tương tác mạnh. Lĩnh vực vật lý nghiên cứu đến tương tác mạnh được gọi là sắc động học lượng tử. Nguồn của tương tác này chính là các “tích màu” và nhận vai trò truyền tương tác chính là cá gluon....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quark Mục lụcI. Quark là gì ? .................................................................................................................... 1II. Tính chất của quark ........................................................................................................ 2III. Lịch sử .......................................................................................................................... 3IV. Một số vấn đề thực tiễn ................................................................................................ 4 QUARKI. Quark là gì ? Quark là một loại hạt cơ bản và là một thành phần cơ sở của vật chất. Các quark hợp lạitạo thành những hạt nặng hơn được gọi là các hadron, trong đó proton và neutron là hai hạtđược biết đến nhiều nhất. Quark trong tự nhiên không bao giờ xuất hiện riêng lẽ, chúng ta chỉcó thể tìm thấy chúng bên trong các hadron. Có 6 loại quark khác nhau, được biết đến như là các “mùi”: up (u), down (d), charm (c),strange (s), top (t) và bottom (b). Quark u và d có khối lượng nhỏ nhất trong các quark, do đóchúng bền và rất phổ biến trong vũ trụ. Những quark khác có khối lượng nặng hơn, chúng sẽtừ từ phân rã trở thành các quark u và d. Vì thế, các quark nặng c, s, t, b chỉ có thể được tạo ratrong trong các tán xạ năng lượng cao. Quark có một số tính chất cơ bản, bao gồm điện tích, màu, spin và khối lượng. Mỗi hạtquark đề có một phản hạt tương ứng gọi là các antiquark. Một số tính chất của antiquarkmang dấu ngược lại so với quark. Quark còn là các hạt cơ bản duy nhất mang điện tích khôngphải là nguyên. Quark là các fermion (chúng có spin ½) và chúng phải tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli.Nguyên lý này nói rằng không thể có các hạt fermion cùng lúc chiếm cùng một trạng tháilượng tử. Điều này trái ngược với các hạt boson là mỗi trạng thái lượng tử có thể bị chiếmkhông giới hạn các hạt. Ngoài ra, không giống như lepton, các quark còn có “màu”, cho phépchúng tương tác lẫn nhau trong tương tác mạnh. Các fermion cơ bản được chia thành ba nhóm, mỗi nhóm gồm 2 lepton và 2 quark.Nhóm đầu tiên bao gồm quark u và d, thứ hai là quark s và c, nhóm thứ ba gồm t và b. Tất cảnhững sự tìm kiếm cho một nhóm thứ tư đều thất bại và người ta cũng có bằng chứng rằngkhông tồn tại một nhóm thứ tư. Các hạt trong những nhóm cao thường có khối lượng lớn hơnvà độ bền kém hơn, dẫn đến phân rã thành các hạt có khối lượng nhẹ hơn thông qua liên kếtyếu. Chỉ có các hạt quark u và d xuất hiện thường xuyên trong tự nhiên, các hạt khác chỉ cóthể được tạo ra trong các tán xạ năng lượng cao và nhanh chóng phân rã. Tập hợp các hạt quark khác nhau tạo thành các hadron. Có hai loại hadron: baryon gồm 3quark và meson gồm một quark và một phản quark. Các quark xác định các số lượng tử củahadron được gọi là các quark hóa trị. Ngoài ra, mỗi hadron có thể chứa một số lượng khônggiới hạn các quark, các phản quark và các gluon không ảnh hưởng đến số lượng tử của chúng.Seminar Hạt cơ bản Trang 1 Mang trong mình điện tích, mùi, màu và khối lượng, các quark là các hạt cơ bản duynhất có cả bốn tương tác cơ bản: tương tác điện từ, tương tác yếu, tương tác mạnh và tươngtác hấp dẫn. Tuy nhiên, tương tác hấp dẫn thường không phù hợp trong thang đo dưới nguyêntử nên không được mô tả trong môn hình chính thống.II. Tính chất của quark 1. Điện tích Quark có giá trị điện tích là phân số, có thể là  1 hay  2 điện tích nguyên tố (e). 3 3Các quark u, c và t có điện tích là  2 trong khi đó các quark d, s và b có điện tích  1 . 3 3Phản quark thì có điện tích trái dấu với hạt quark tương ứng của nó (  1 hay  2 ). Do 3 3điện tích của hadron là tổng điện tích các quark tạo thành, sự kết hợp của ba quark, ba phảnquark hay một quark và một phản quark luôn luôn tạo nên các điện tích nguyên. Ví dụ nhưcác hạt như neutron và proton có điện tích là 0 và +1. 2. Spin Spin là một tính chất cơ bản của các hạt lượng tử. Cũng giống như điện tích, spin củahadron bằng tổng spin của các quark tạo thành và bằng momen xung lượng toàn phần. Spin và có thể mang các giá trị  1 . Thành phần spin dọc theo một trục nàocủa các quark là 1 2 2đó, thường người ta lấy trục z, thường được ký hiệu bởi  cho giá trị  1 và  cho giá trị 2 1 , đặt ngay sau ký hiệu của quark. Ví dụ quark u có spin  1 dọc theo trụ ...