PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU KHOA HỌC
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 1 -
15 Nguyn Th Thu
16 Nguyn Th Yn
17 on Th Vui
18 Trn Th Thu Trang
19 Lờ Mnh Tng Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 2 -
PHN MT : TNG TC GIA CC HT C BN
Cỏc ht c bn luụn bin i v tng tỏc ln nhau. Ngy nay ngi ta bit cú bn loi
tng tỏc c bn trong t nhiờn. Bng sau õy lit kờ bn loi lc c bn ú theo th t gim
dn ca cng v phm vi ng dng:
Bng cỏc loi lc tng tỏc trong t nhiờn
Tờn tng
tỏc
mnh
tng i
Ngun
Hng s liờn
Photon
Tng tỏc
yu
10
-5
Tớch yu
(Mc/
)
2
G/
c
=
1,02.10
5
10
-18
m
Cỏc boson
trung gian
W
, Z
0
Tng tỏc
hp dn
10
- 3 -
ht khụng khi lng, cú spin 1 gi l cỏc proton thc . Cỏc proton c trao i gi l cỏc ht
o.
Tuy nhiờn khi electron chuyn dng t qu o c phộp sang mt qu o c phộp
khỏc gn ht nhõn hn, nng lng s c gii phúng v mt photon thc s c phỏt ra
photon ny cú th c quan sỏt bng mt ngi nu cú bc súng ng vi ỏnh sỏng nhỡn thy
hoc bi mt mng nh phim nh chng hn. Cng nh vy nu mt photon thc s va chm vi
mt nguyờn t nú cú th lm cho electron chuyn t qu o gn ht nhõn hn sang qu o
khỏc xa hn. Quỏ trỡnh ny s dng ht nng lng ca photon, vỡ vy nú ó b hp th.
1.Tng tỏc in t ( TTT) Cỏc quỏ trỡnh in t in hỡnh :
TTT l tng tỏc gia cỏc ht tớch in vi trng in t. S nht thit cú trng in
t tham gia l nột c trng ca TTT. Theo quan im lng t cỏc ht tớch in hoc l thc
s hp th ( bc x ) photon hoc l trao i photon cho nhau. Do k c cỏc quỏ trỡnh o trong
TTT cú th cú cỏc ht trung ho tham gia.
Cỏc c trng ca tng tỏc in t l: bỏn kớnh tỏc dng R =
( ng vi khi lng
ca photon bng khụng), thi gian c trng
10
-20
sec, hng s tng tỏc
1
137
do bỏn
kớnh tỏc dng v cng tng tỏc ln TTT xut hin mi khong cỏch : vi mụ, v mụ v
v tr. TTT gia ht nhõn nguyờn t v lp in t to nờn cỏc nguyờn t v phõn t. TTT
;
2
c
;
0 0
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 4 -
e p e
cỏc hadron ;e e cỏc hadron, c trng bi cỏc hadron tham gia.
õy cú c tng tỏc mnh v tớnh n cu trỳc quark ca cỏc ht.
2. C ch ca tng tỏc in t gin Feynman:
Mi quỏ trỡnh in t u cú th tng hp t quỏ trỡnh c bn, gin Feynman cho phộp ta biu
din quỏ trỡnh in t t quỏ trỡnh c bn ny v t ú cho thy rừ c c ch ca quỏ trỡnh.
Quỏ trỡnh c bn ca tng tỏc in t l quỏ trỡnh mt ht tớch in phúng ra hay hp
th mt photon õy ht tớch in l eletron hay pozitron, gin Feynman ca quỏ trỡnh ny
biu din trờn hỡnh:
( t
4
)
Gin n gin nht ca TTT gi l gin nh v 3 ng xut phỏt t nh . T
gin nh ta xõy dng c gin khỏc cú nhiu nh hn din t cỏc quỏ trỡnh phc tp
hn. Thớ d gin di õy :
t
3
t
1
t
2
t
4
(1)
(4)
+
hay sinh cp ( 4
v 5 ), sinh cp
do tng tỏc
e e
( 6).
Cỏc gin trờn gi l gin cõy. Trong gin cõy, giỏ tr xung nng lng ca cỏc
ht o c hon ton xỏc nh bi xung lng ca cỏc ht thc. Cỏc gin ny vụ s ti thiu
ht o i vi mt quỏ trỡnh nht nh. Theo ngụn ng gin Feynman, ú l bc thp nht ca
lớ thuyt nhiu lon theo TTT. Bc cao hn ca cỏc nhiu lon c biu din trong cỏc gin
vũng . Thớ d gin ( 7) phn trong, cp e
-
e
+
sinh ra bi mt photon o , ri li t hu
thnh mt photon o khỏc. Chỳ ý l s nh gp ụi s nh gin ( 3) . Bc nhiu lon ca
gin bng s nh ca nú. Vớ d gin ( 3) , bc nhiu lon ng vi e
2
, cũn (7) l e
4
,
cng l nhiu lon bc hai ca quỏ trỡnh tng tỏc cp e
-
e
gi l hng s chy . khong cỏch bộ , r q, q l xung lng truyn ln,
ngi ta thng núi
l hm ca q. Hng s
= 1/137 núi trờn ch tng ng vi khong cỏch
ln ỏng k v xung lng bộ q
m
e
c khi q
e
m c
. giỏ tr ca
( )
q
tng theo hm lụgarớt ca
q. Cỏc hng s tng tỏc ca tng tỏc yu v mnh cng l hng s chy nhng ngc li
chỳng gim khi q tng. Ngoi suy bc chy ny, cú th tỡm thy mt xung lng ln,
cỏc hng ca c ba tng tỏc ny tr nờn nh nhau. ú l c s xõy dng mu thng nht
v i, cỏc tng tỏc in t, mnh v yu.
II. TNG TC HP DN:
Nhiu hin tng trong t nhiờn chng t rng cỏc vt cú khi lng luụn luụn tỏc dng
lờn nhau nhng lc hỳt. Trng lc l lc hỳt ca Trỏi t lờn cỏc vt xung quanh. Trỏi t quay
xunh quanh Mt Tri l do lc hỳt ca Mt Tri, Mt Trng quay xung quanh Trỏi t l do lc
hỳt ca Trỏi t. Gia cỏc vỡ sao trong v tr cng cú lc hỳt ln nhau. Cỏc lc ú gi l lc
hp dn v tr Trong s bn lc thỡ lc hp dn l yu nht, yu ti mc chỳng ta khụng th
nhn thy nú, nu nú khụng cú hai tớnh cht c bit sau: nú cú th tỏc dng trờn khong cỏch ln
v luụn l lc hỳt. iu ny cú ngha l nhng lc hp dn rt yu gia cỏc ht cỏ th thuc hai
1
,m
2
l khi lng ca hai vt, r l khong cỏch gia chỳng.
H s t l G l mt hng s chung cho mi vt gi l hng s hp dn.Vo nm 1798,
nh bỏc hc ngi Anh Ca-van-di ó dựng mt cõn xon rt nhy o lc hp dn gia hai qu
cu , t ú xỏc nh c G. Giỏ tr ca G ta thng dựng l: G = 6,67.10
11
N.m
2
/kg
2
Do G rt nh nờn F
hd
ch ỏng k khi ớt nht mt trong hai vt cú khi lng ỏng k
(vo c mt thiờn th). Vi cỏc vt thụng thng phi dựng nhng dng c thớ nghim rt nhy
mi phỏt hin c lc hp dn gia chỳng (vớ d nh trong thớ nghim Ca-ven-i x chng
hn).
Chỳ ý : Cụng thc
1 2
2
hd
m m
F G
r
ch ỏp dng cho trng hp nhng cht im. Mun
tớnh lc hp dn v tr gia cỏc vt cú kớch thc ln ta phi dựng phng phỏp tớch phõn.
Ngi ta chng minh c rng vỡ lý do i xng cụng thc ny cng c ỏp
dng cho trng hp hai qu cu ng cht trong ú r l khong cỏch gia hai tõm ca hai qu
h
R
m
hd
P F
M
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 8 -
3.Trng hp dn, trng trng lc
gii thớch lc hp dn ngi ta cho rng xung quanh mt vt cú khi lng tn ti
mt trng hp dn. Biu hin c th ca trng hp dn l : Bt kỡ mt vt no cú khi
lng t ti mt v trớ trong khụng gian ca trng hp dn u chu tỏc dng ca lc hp
dn.
Trng hp dn ca Trỏi t chớnh l trng trng ca nú.
III.TNG TC MNH:
Quark
Momen qu
o
Spin in tớch Khi lng
u(up) 0 1/2 2/3e 5 MeV
d(down) 0 1/2 -1/3e 7 MeV
Cu trc ca nucleon :
p = uud ; n = ddu
Spin ca proton bng
1
2
v 2u cỳ spin cng chiu cng l lun tng t cho neutron cỳ
spin bng
1
2
.
T hp 3 quark u v d cỳ spin cng chiu to thnh mt tuyn -4 cc ht baryon vi spin l 3/2
nh sau:
++
= uuu ;
+
= uud ;
0
= udd;
Trong cc mezon
, quark v phn quark nm trng thỏi momen qu o bc khụng
v cú spin ngc chiu nhau. V th spin ca mezon bng khng.
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 10
-
Mezon
quark v phn quark nm trng thi momen qu o bc khụng nhng cú
spin cựng chiu. V th spin ca mezon bng 1. (mezon
l cng hng ca
mezon nh nht cỳ thi gian sng l 10
-23
sec v phừn rú thnh 2 mezon
:
.
Mt s ln cỏc ht cng hng nng hn (c trng hp barion ln mezon) nm trng
thi kch thch .
Phừn rú ca cỏc cng hng
d
d
d
u
u
d
d
d
u
cn nỳi cch khc: bit rng phộp bin i lozentz ca khụng thi gian trong thuyt tng i
hp tp hp thnh nhỳm lozentz, õy, ma trn núi trờn l biu din n gin nht ca nhúm
su(2) l nhúm cỏc phộp bin i unita n modun núi trờn. Cng nỳi thm , nhúm unita n
modun tng quỏt l nhúm su(n), nhúm su(2) l nhúm n gin nht khi n=2. Ta khụng i sừu vo
nhỳm su(n) v biu din ca nỳ.
Hadron l h cc quark. Spin ng v ca nú bng tng i s spin ca ng v ca cỏc
quark thnh phn. V th spin ng v c nucleon bng ca mezon
bng 1 v ca baryon
bng 3/2 .
3. Cỏc ht l v i xng SU(3)
Ht l u tiờn c phỏt hin vo nhng nm 40 ca cỏc tia v tr. Sau ú, vo nhng
nm 50 chỳng c to thnh nh may gia tc c bit. H hng cỏc hadron l ụng o hn h
hng cc hadron khng l nhiu. Ngi ta gn thờm c trng s l cho chỳng m rng cụng
thc Gell-Man-Nishijiwa. Trong mu quark ht l khng th gii thch bng cu trc ca ch cc
ht quark u v d. Vn l ch cỏc ht l c sinh ra theo tng cp do tng tỏc mnh, nhng
li phõn rú tng ht n l thnh cỏc ht khụng l theo tng tỏc yu. V phng din i xng
th nhỳm SU(2) khụng mụ t thờm cỏc ht l m phi m rng thnh nhỳm SU(3). Trờn c s
i xng SU(3) cỏc ht l v khụng l c xp xp thnh nhng a tuyn chung: a tuyn 8 v
10 cỏc baryon. Cỏc a tuyn oc biu din trờn mp phng T
3
Y vỳi T
3
l hnh chiu spin ng
v lờn trc z,y l siu tch. Cc lc gic trn hnh 1 biu din tuyn 8 ca cc mezon vụ hng
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 12
0
k
+1
-
1
Y
T
3
0
k
k
-
k
0
Y
3
+1
-1
Hỡnh 1a Hỡnh 1b
3
T
Y
sd
ud
su
du
ds
us
` 3
T
Y
3
T
uud
ddu
ssu
ssd
dds
uus
ud s
Hỡnh 2aHỡnh 2b
0
0
- 14
-
Mt a tuyn tỏm khỏc ca cỏc baryon vi
(1/ 2)
p
j
v cu trỳc quark tng ng biu
din trờn hỡnh 2
Hỡnh 3 biu din tuyn 10 cỏc baryon
(3/ 2)
p
j
v cu trỳc quark ca nú. Cho n hi
ngh CERN ngi ta mi phỏt hiờn dc 9 ht cũn ht
ch la d oỏn. Theo tớnh toỏn,ú l
ht mang in õm n c (vỡ T
3
= 0) siờu tớch S = 2, spin J = 3/2, khi lng 1685
2
/
MeV c
,
bn i vi TTM (thi gian sng l 10
-10
sec). Sau ú n nm 1964 thc nghim mi phỏt hin
Thỏng 11 nm 1974, S.Ting v B.Richter phỏt hin ht mezon
/
J
. Ht ny c gii
thớch l ht truyn TTY, hoc l cp liờn kt
. Nhng sau ú ngi ta thy rng gii thớch
ỳng n nht ht
/
J
l h liờn kt
c-c
, ngha l mt quark mi cú s duyờn nh ó gi
thuyt. Ngay lp tc, cỏc trng thỏi kớch thớch ca h ny c tớnh toỏn v tt c u c thc
nghim quan sỏt, hn na cỏc giỏ tr c trng u trựng hp vi lý thuyt vic a thờm quark
duyờn c vo trong lý thuyt i xng unita l hon ton ỳng n.Vic khỏm phỏ ra ht
/
J
cú tm quan trng i vi vt lý ht c bn v cỏc tỏc gi Sting v B.Richter c nhn gii
noben nm 1976
Nm 1979 thc nghim phỏt hin ra ht
(c l upsi-lon) v 3 trng thỏi kớch thớch ca
nú. S vic li in ra ỳng nh trng hp ht
l 6 quark (l cỏc hadron).
Vỡ th cn phi cú thờm mt quark na vo cho b gi l quark v (taste) hay quark nh (top)
kớ hiu t. Nu quark t tn ti thỡ h liờn kt
t t
l mt ht c quan sỏt trong thc t v d
oỏn nú dc to thnh do 2 chựm e
-
- e
+
nng lng 10GeV gp nhau. n thỏng 7 nm 1984
Cern ngi ta quan sỏt c ht ny v tỏc gi Carlo-Rubia c gii Nobenl 1984 .
5. Hng v v mu sc :
a) Hng v:
Nh vy theo i xng quark lepton ta cú 2 nhúm ht nn tng mi nhúm 6 ht. ú l 6
quark v 6 lepton thng ngi ta núi 6 quark khỏc nhau bi hng v ca chỳng. T ng
hng v ch cú ngha l loi hay dng ca quark ch khụng ỳng ngha en ca t ng. a
vo t ng ny phõn bit vi mu sc.
Cỏc Fermion ca th h I cựng vi photon l vt cht to nờn thiờn h ngy nay. Cỏc
nucleon hỡnh thnh t quark u v d ,chỳng to nờn ht nhõn nguyờn t .Cn cú thờm neutrino
electron
e
cú cỏc phn ng tng hp trong mt tri v cỏc vỡ sao ú l cu to ca thiờn h
chỳng ta hin nay.
Theo thuyt Bigbang v tr c hỡnh thnh trong 3 phỳt. Lỳc ú ,ton b vt cht
trng thỏi nộn cc mnh cỏc quỏ trỡnh xy ra nhng thi gian cc ngn, vi nng lng rt
cao .Chớnh trong min ú, nhng ranh gii ca thng nht v i xut hin v du vt ca
chỳng cũn li n ngy nay . Mt trong nhng du vt ú l s bt i xng ca baryon ca thiờn
cm cg tng tỏc nh (hng s
Fermi
49 3
~ 1,43.10
f
G cm
) v do ú thi gian ln (
13
~10
sec).
Quỏ trỡnh TTY u tiờn c phỏt hin l quỏ trỡnh phõn ró ht
-
trong ú bc x ht electron
v ht neutrino trung ho
e
. Fermi gii thớch ú l neutron phõn ró do kt qu tng tỏc trc
tip gia 2 dũng: dũng hadron chuyn neutron sang proton v dũng lepton sinh cp electron
_phn neutrino, hn na tt c 4 ht u l l Fermion. Do ú cũn núi TTY l tng tỏc 4
Fermion.Kớ hiu ca 2 dũng l
pn
v
lm thay i in tớch cỏc ht trong dũng 1 n v. Thớ d trong dũng
pn
ht mang in dng
sinh ra, ht trung ho in b mt i, trong dũng ht
e
e
mt i ht trung ho in v sinh ra ht
mang in õm. Dũng th nht in tớch tng lờn 1 n v, dũng th 2 in tớch gim i 1 n v.
Trong phõn ró
in tớch ca h c bo ton. Tng ng vi iu ny Lagrarien ca h t l
vi tớch ca dũng mang in dng v dũng mang in õm.s tng tỏc ca 2 dũng trờn biu
din 2 quỏ trỡnh: phõn ró v tng tỏc 4 Fermion (hỡnh v). Hai dũng
n
p v
e
e
cng l nhng
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 17
-
dũng mang in.ý ngha ca chỳng c suy ra tng t 2 dũng trc. Tớch ca chỳng biu din
lagrarien ca cỏc quỏ trỡnh phõn ró
v phn ng
( )( )
e e
pn e np e
gm 4 s hng biu
din mi quỏ trỡnh TTY, hai s hng ó núi trờn v 2 s hng chộo. Quỏ trỡnh tng ng vi s
hng
( )( )
pn np
c phỏt hin nm 1956.Quỏ trỡnh tng ng vi s hng
( )( )
e e
e e
c
phỏt hin nm 1976.
Nm 1962 Brookhaven (M) phỏt hin mt ht neutron mi, Khỏc vi
e
gi l neutrino muon
ht ny dc sinh ra trong quỏ trỡnh phõn ró ht muon
:
e
e
e gm 9 dũng sau õy:
, , , , , , , ,
du au bu dc sc bc dt st bt
. Theo lớ thuyt TTY mi quỏ trỡnh phn
ng v phõn ró yu ca cỏc dũng mang in l kt qu tng tỏc ca dũng ton phn J,v dũng
ton phn liờn hp vi nú J+. Dũng ton phn J gm 3 thnh phn lepton (3 dũng lepton núi trờn)
v 9 thnh phn quark (9 dũng quark núi trờn ) nú cú dng :
. . . . . . . .
e su sc st
du bu dc bc dt bt
J e V du V su V bu V dc V sc V bc V dt V st V bt
e
e
n
p
e
-
Trong ú
,
su
du
V V
l cỏc h s ta cú nhn xột sau õy:
1. Cỏc dũng lepton c cu to bi 1 lepton v neutrino ca chớnh mỡnh, trong khi cỏc
dũng quark , mt quark trờn cú th kt hp vi bt kỡ quark di no, khụng ph thuc th
h ca chỳng.
2. Cỏc dũng lepton cú cựng mt h s, trong khi cỏc dũng quark cú h s khỏc nhau.
Theo quan im lý thuyt hin i v tng tỏc yu, cỏc dũng quark phi hon ton tng t nh
dũng lepton. Núi cỏch khỏc trong biu thc ca dũng ton phn cỏc thnh phn ca cỏc dũng
quark phi cú cựng h s. Mun th, cỏc dũng quark, khụng phi quark tham gia m l quark ó
b xon li. n gin trong gii thớch ta hóy quay tr li u nm 1975. Khi ú quark c ó
c phỏt hin, lepton
v quark b cũn cha bit. Ta ch cú hai th h:th h electron
( , , , )
e
e u d
v th h muụn
( , , )
c s
. Theo ý tng trờn, dũng ton phn phi cú dng sao:
' '
e
' ' '
e
J e d u s c b t
õy ta cú 3 quark quay; d,b,s
d;b;s v bõy gi cú 3 gúc quay
1 2 3
, ,
(3 gúc Euler
trong khụng gian 3 chiu ) v tha s pha
i
e
. Gúc
1
gn bng gúc cabbibo
1
(sin 0,231 0,0003)
cỏc i lng khỏc cú giỏ tr thc nghim khụng p lm :
1 2
0,05 sin 0,1;0,02 sin 0,06; 0,3
ng ln súng l ng boson trung gian , cú th
l mt trong ba boson W
+
. W
-
hay Z
0
v tu trng
hp cú mi tờn i vo hay i ra. ng lin nột l
y
w
x
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
- 20
-
ng x, y mang in ( +1. -1, 0 i vi lepton;
1/3 ;
2/3 i vi cỏc quark ). Cú tt c 6 gin dng nh vy ng vi cỏc giỏ tr in tớch
khỏc nhau ca W, Z v x, y. Gin Feynman ca mt vi quỏ trỡnh biu din hỡnh trờn , so sỏnh
vi hỡnh di ca lý thuyt Fermi ta thy rừ ý ngha ca t ng trung gian v cú nhiu ht trung
gian tham gia, cỏc gin Feynman phc tp hn nhiu trng hp TTT v cú mt s gin
b cm. Lý thuyt TTY gp Phi khú khn l cha phỏt minh cỏc boson trung gian. Chỳng
Theo in ng lc hc lng t ( QED) , tng tỏc in t l mt tng tỏc khụng trc
tip : hai ht tớch in ( ng yờn hay chuyn ng ) tng tỏc in t vi nhau thụng qua trao
i mt photon
-
e
e
-
W
e
-
e
u
W
d
W
e
e et
Bài tiểu luận: Tơng tác giữa các hạt cơ bản và các định luật bảo toàn
W
,
0
Z
. Theo tnh ton lý thuyt th khi lng ca
W
vo c 78GeV/c
2
, ca
0
Z
vo c
89GeV/c
2
; thc nghim cho kt qu :
2
(81 5)GeV/c
.
Vic tm ra cc boson trung gian l mt thng li rc r ca lý thuyt thng nht v i.
v vi vic tng khụng ngng nng lng ca cỏc mỏy gia tc ht, ngi ta hy vng tip tc tm
c nhng minh chng thc nghim ca lý thuyt ú
Cú th túm tt s cu to ca v tr nh sau : Vt cht tn ti di hai dng : ht
v trng vớ dng ht cú cỏc ht c bn ( theo ý ngha l cc vin gch to nn mi ht khc )
PHN HAI: CC NH LUT BO TON
I. NH LUT BO TON S LEPTON
Nhiu nh lut bo ton l h qu ca nhng s kin thc nghim tm thi cha c
gii thớch t nhng nguyờn lý u tiờn ca mt lý thuyt no ú. Thuc v nh lut mang tớnh
hin tng lun nh th cú nh lut bo ton s Lepton v nh lut bo ton s Baryon.
=1, L
=1, tt c cỏc ht cũn li ta cho phộp tớch lepton bng khụng,cỏc lepton theo nh
ngha cú tớch lepton bng -1
Phỏt biu nh lut bo ton s lepton: Trong mi phn ng gia cỏc ht tng i s
cỏc lepton ca mi th h trc v sau phn ng Phi bng nhau.
Cỏc phn ng c nh lut cho phộp u quan sỏt c trờn thc nghim cũn cỏc phn
ng b cm thỡ khụng quan sỏt thy.
II. NH LUT BO TON S BARYON
Chỳng ta xột n cỏc baryon v mezon, cỏc ht cú tng tỏc c iu khin bi lc
mnh. Tng t nh s lepton, ngi ta ó nờu khỏi nim s baryon B. Tt c cỏc baryon
(proton, neutron ,) c gỏn cho giỏ tr B = +1, cỏc phn baryon c gỏn cho giỏ tr B = - 1,
cũn i vi cỏc lepton v mezon c gỏn cho giỏ tr B = 0
Chỳng ta bt u bng vic thờm mt nh lut bo ton na vo bng lit kờ cỏc nh
lut bo ton ó tng quen thuc vi chỳng ta nh bo ton nng lng, in tớch, ng lng v
mụmen ng lng. ú l nh lut bo ton s baryon. Trờn c s cỏc s kin thc nghim
ngi ta ó phỏt biu nh lut bo ton s baryon: Trong tt bt kỡ phn ng no tng i s
cỏc baryon u v cui phn ng Phi ging nhau.
Quỏ trỡnh phõn ró:
p
e
+
+
( Q = 937,8 MeV )
khụng bao gi xy ra. Chỳng ta thy rng quỏ trỡnh trờn rừ rng vi phm nh lut bo ton s
baryon:
tn ti nh thộ l cn cn thit gii thớch s bt i xng baryon ca v tr (s lng vt cht
ln hn hn s lng phn vt cht).
III. NH LUT BO TON S L
Vo cui nhng nm 40 ca th k 20, ngi ta ó khỏ phỏ ra nhng i biu u tiờn ca
mt loi ht hadron mi cỏc hyperon
v cỏc mezon K. iu ỏng ngc nhiờn l
v K luụn
luụn c sinh ra n l.
Ngoi khi lng, in tớch v s baryon m chỳng ta ó lit kờ cho n nay, cỏc ht cú
nhiu tớnh cht ni ti khỏc. Cỏi u tiờn trong s cỏc tớnh cht ú c l ra khi ngi ta quan
sỏt thy rng mt ht mi nh Kaụn (K) v singmal dng nh luụn to ra thnh tng cp.
Dng nh khụng th to ra c ch mt trong chỳng mt ln. Nh vy nu mt chựm pion
nng lng cao tng tỏc vi cỏc ht proton trong bung bt, thỡ phn ng :
Kp
(1)
thng xy ra. Cũn phn ng :
p
(2)
Mc dự khụng vi phm mt nh lut bo ton ó bit no thi ú nhng khụng bao gi xy ra.
Cui cựng, Murray Gell- Mann v c lp vi ụng, K. Nishijima Nht ó a ra gi
thuyt rng mt s ht cú mt tớnh cht mi gi l tớnh l vi s lng t S ( c gi l s l -
v mi tớnh cht c mụ t bi mt s lng t thớch hp. S cũn cú nhiu tớnh cht khỏc m
cỏc ht cú th cú xut hin v vi nhng tờn gi kỡ quc hn, nh s duyờn v s ỏy.
Vic da vo s lng t mi ,bo ton trong cỏc tng tỏc mnh cho thy s cú mt ca
1 s i xng bờn trong ln hn.
Nm 1961 Gell Mann sau khi m rng nhúm i xng trong ca cỏc hadron ln
su(3) v cỏc nhúm bi th nguyờn 3,8,10.ó tỡm c s m rng ỳng n i xng ng v
SU(2).Thc nghim ó xỏc nhn hon ton cỏch phõn loi ny.
Chỳ ý rng vo lỳc GellMann cụng b cụng trỡnh ca mỡnh di tờn gi Bỏt chớnh o
thỡ khụng phi cỏc hadron u ó c phỏt hin. T cỏc kt qu thu c bi Gell Mann suy ra
cn phi tn ti ht
cú khi lng khong 1680 MeV/c
2
. Va ỳng 1 thỏng sau bi toỏn ca
GellMann ngi ta quan sỏt thy ht ú . Khi lng 1672 MeV/c
2
.
IV. NH LUT BO TON TNH CHN L T HP CP
1. Nhng iu phin phc vi tớnh chn l:
T nh mi ngi hc di khỏi nim bờn phi bờn trờn qua s bt xng ca thõn th
mỡnh cỏnh tay gn tim l tay trỏi, tay bờn kia l tay phi iu ú tht n gin. Nhng m bờn
trỏi bờn phi l gỡ? Cng dng nh rừ rng bờn trỏi l nhng gỡ ng bờn trỏi, bờn phi l
nhng gỡ ng bờn phi. Cũn nu 2 ngi ng quay mt vo nhau khi ú õu l bờn trỏi õu l
Copyright: Tài liệu đại học ©