Chương 11:
CÁC HẠT CƠ BẢN
§1. MỞ ĐẦU. CÁC LOẠI TƯƠNG TÁC CƠ BẢN
Ví dụ: photon, e, p, n, …
Đặc điểm: - Không tự phân rã hoặc phân rã chậm
- Đa số là các hạt không bền; τ~10
-26
-10
-6
s
Đi vào cấu trúc càng nhỏ cần năng lượng càng lớn
I. Các hạt cơ bản: là những thực thể vi mô tồn tại
một cách nguyên vẹn đơn nhất, không thể phân
chia thành những phần nhỏ hơn
Vật lý năng lượng cao

a) Tương tác hấp dẫn: Là loại tương tác yếu nhất
nhưng lại phổ biến nhất → graviton
II. Các loại tương tác cơ bản
b) Tương tác điện từ: photon
c) Tương tác mạnh (r<10
-15
m): → pion
d) Tương tác yếu: trong các hiện tượng phân rã
các hạt → w
Chỉ có 6 hạt không tham gia tương tác mạnh:
e
-
, μ, τ, ν
e

−
+
→
→
%
•
Các quá trình hadron (chỉ các hadron tham gia)
III. Hạt và phản hạt
Năm 1928, Dirac tiên đoán bằng lý thuyết rằng
êlectrôn có một phản hạt mang điện tích dương,
khối lượng –m
e
: positron

Giữa hạt và phản hạt đều có thể xảy ra hiện tượng
hủy cặp và sinh cặp
= + ( 1,02 )e e Q MeV
γ γ
− +
+ =

§2. BẢNG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT CƠ BẢN.
HẠT VÀ PHẢN HẠT
2. Leptôn: hay hạt nhẹ, gồm êlectrôn, muyôn và
nơtrinô. Có hai loại nơtrinô: nơtrinô thuộc về
êlectrôn (ν
e
) và nơtrinô thuộc về muyon (ν
µ
).

xứng của hàm sóng diễn tả trạng thái của hạt khi
phản xạ (đối chiều) tọa độ
( ) ( )r r
ψ ψ
− =
r r
( ) ( )r r
ψ ψ
− = −
r r
Trong tương tác yếu, hiện tượng này đã bị vi phạm

Số lạ là một đặc trưng dùng để giải thích một số tính
chất kỳ dị của các hạt cơ bản
Spin đồng vị: cặp lượng tử số là spin đồng vị I và
hình chiếu I
z
của nó trên trục Oz của một không gian
trừu tượng nào đó (không gian spin đồng vị)
Ví dụ: p: I
z
=+1/2
n: I
z
=-1/2

§3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Đại lượng đặc trưng
Loại tương tác
Mạnh Điện

Có
Có
Có
Có
Có
Có
Không
Không
Không
Không

Gell - Mann đã đưa ra một giả thiết là có thể
tồn tại một số ít hạt nhỏ hơn, được gọi là hạt
quark; những hạt này mới thực sự là hạt cơ
bản của tương tác mạnh
Lý thuyết đối xứng
SU(3)