Giải toán trực tuyến W | A




Vẽ đồ thị trong Oxyz plot3D(f(x,y),x=..,y=..)
Vẽ đồ thị trong Oxy plot(f(x),x=..,y=..)
Đạo hàm derivative(f(x))
Tích phân Integrate(f(x))


Giải toán trực tuyến W|A

MW

Hiển thị các bài đăng có nhãn hạt. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn hạt. Hiển thị tất cả bài đăng

Chủ Nhật, 9 tháng 8, 2015

CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 3 .


 CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 2 .

Khoa học gia người Nhật, Canada đoạt giải Nobel vật lý

Khoa học gia Takaaki Kajita, người Nhật, và Arthur MacDonald, người Canada đoạt giải Nobel Vật lý năm 2015.
Khoa học gia Takaaki Kajita, người Nhật, và Arthur MacDonald, người Canada đoạt giải Nobel Vật lý năm 2015.



Hai nhà khoa học Takaaki Kajita, người Nhật, và Arthur MacDonald, người Canada, đã đoạt giải Nobel Vật lý năm nay cho khám phá của họ về khối lượng của hạt sơ cấp neutrino – trong đó cho thấy những hạt neutrino – là loại hạt nhiều thứ nhì trong vũ trụ chỉ sau hạt photon – có khối lượng.
Ủy ban Nobel cho biết trong một thông cáo rằng công trình nghiên cứu của ông Kajita thuộc trường Đại học Tokyo và ông MacDonald thuộc trường Đại Học Queen đã làm thay đổi sự hiểu biết của thế giới về những vận hành tận cùng của vật chất.
Ủy Ban Nobel hôm thứ 2 cũng đã công bố tên những người đoạt giải về y học – đó là các nhà khoa học của Ireland, Nhật và Trung Quốc.
Nhà khoa học người Ireland, William Campbell, và nhà khoa học người Nhật, Satoshi Omura, cùng chung giải thưởng cho phát hiện của họ về một liệu pháp mới chữa trị những viêm nhiễm do dòng ký sinh trùng giun sán gây ra.
Nhà khoa học người Trung Quốc, bà Đỗ U U, đã khám phá ra một loại thuốc có khả năng làm giảm đáng kể tỷ lệ tử vong của bệnh nhân bị sốt rét và bà cũng đã cùng giành giải thưởng này.
Các giải Nobel được trao năm nay về các lĩnh vực y học, vật lý, hóa học, văn học, hòa bình và khoa học kinh tế. Tiền thưởng là do nhà sáng chế người Thụy Điển Alfred Bobel để lại và các giải thưởng, có từ năm 1901, đã trở thành giải thưởng thành tựu cao nhất trong mỗi lĩnh vực.
Những người giành giải được trao một giải thưởng bằng tiền có giá trị hơi khác nhau trong từng năm – trong năm 2015, giải Vật Lý là 963.000 đô la, và được chia đều cho những người thắng giải. Họ cũng nhận được một huy chương và một “bằng” Nobel.
Những người giành giải thưởng được công bố vào tháng 10, và các giải thưởng được trao tại những lễ trao giải được tổ chức đầu tháng 12 tại Stockholm, thủ đô của Thụy Điển, và Oslo, thủ đô của Na Uy.


Điểm qua những thành tựu đã giành giải Nobel năm 2015

Chứng minh khối lượng neutrino, phát hiện cơ chế ADN chữa ung thư,… là những thành tựu nổi bật được vinh danh tại giải Nobel năm nay.

Giải Nobel là tập hợp các giải thưởng quốc tế được trao hàng năm kể từ năm 1901 cho những cá nhân đạt thành tựu trong lĩnh vực vật lý, hóa học, y học, văn học, kinh tế và hòa bình. Riêng trong lĩnh vực hòa bình còn có thể được trao cho tổ chức hoặc cá nhân.

Người sáng lập nên giải Nobel là nhà bác học nổi tiếng cùng tên Alfred Nobel (1833 - 1896). Theo di chúc, số tài sản khổng lồ của ông được gửi vào ngân hàng và lấy tiền lãi hàng năm để trao tặng cho những ai đã đem đến những lợi ích tốt nhất cho con người.

Với 115 năm lịch sử của mình, giải Nobel đã vinh danh rất nhiều những thành tựu vĩ đại của nhân loại. Và trong năm 2015 này, chúng ta hãy xem những ai và đóng góp gì của họ đã nhận được giải thưởng cao quý này.

Nobel Y học: Phương pháp điều trị sốt rét và ký sinh trùng

Giải thưởng được chia hai, 1/2 trao cho ông William C Campbell (Mỹ) và ông Satoshi Omura (Nhật Bản) vì tìm ra liệu pháp mới chống nhiễm trùng do giun tròn kí sinh, và 1/2 còn lại trao cho bà Youyou Tu - Trung Quốc vì nghiên cứu phương thuốc mới chống lại sốt rét.

151015nobel01-6541a
Ký sinh trùng vẫn luôn là một trong những vấn đề nhức nhối trong y học
Campell và Omura đã phát triển loại thuốc mới có tên gọi Avermectin, giúp gần như xóa bỏ tỷ lệ mắc bệnh mù sông (Onchocerciasis) và bệnh giun bạch huyết (Lymphatic filariasis). 

Những chứng bệnh này đều do các loại giun tròn kí sinh trong cơ thể gây nên. Ngoài ra theo hội đồng Nobel, Avermectin có tác dụng với nhiều loại ký sinh trùng khác nữa.

151015nobel11-aeca0
Những nhà khoa học kiệt xuất đã giành giải Nobel Y học 2015

Còn giáo sư Đồ của Học viện Đông Y Trung Quốc đã phát hiện ra chất Artemisinin - một chất chiết suất từ cây ngải tây ngọt - một loại thảo dược cổ truyền của người Trung Quốc. 

Chất này giúp làm giảm đáng kể tỉ lệ tử vong cho những người mắc sốt rét xuống hơn 20% và hơn 30% ở trẻ em. Hiện nay, thuốc của bà được sử dụng trên phạm vi toàn thế giới và chỉ tính riêng tại Châu Phi đã cứu sống hơn 100.000 người mỗi năm.


Nobel Vật lý: Giải mã "hạt ma" neutrino - siêu hạt cấu tạo nên vũ trụ

Giải thưởng này được cùng trao cho hai nhà khoa học Takaaki Kajita, Arthur B. McDonald trong việc khám phá ra khối lượng của neutrino - siêu hạt cấu tạo nên vũ trụ và tính chất biến đổi của nó.

151015nobel10-b88c6
Arthur McDonald và Takaaki Kajita - những người đã thay đổi rất nhiều khái niệm cơ bản trong vật lý hạt

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng neutrino là một loại hạt hạ nguyên tử, không mang điện tích, có khối lượng nghỉ bằng 0. Đặc biệt, hạt ma neutrino tồn tại ở ba dạng khác nhau.

151015nobel06-652e0

Nhưng bằng việc sử dụng hai máy dò được đặt sâu trong lòng đất tại hai tỉnh Hofu thuộc Nhật Bản và Ontario thuộc Canada, hai nhà khoa học Kajita và McDonald đã phát hiện sự dao động của neutrino.

Theo đó, "hạt ma" neutrino có thể dao động, biến đổi luân phiên giữa ba hình thái khi truyền qua không gian - điều cho thấy chúng có khối lượng.

Phát hiện trên được xem là bước đột phá trong ngành vật lý học. Bởi nếu neutrino có khối lượng dù chỉ rất nhỏ cũng đã mâu thuẫn với các lý thuyết trong vật lý hạt, khiến chúng ta phải thay đổi lại rất nhiều khái niệm cơ bản trong lĩnh vực này.


Nobel Hóa học: nghiên cứu ADN chữa ung thư

Giải thưởng Nobel hóa học được trao cho Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar vì công trình nghiên cứu về cơ chế sửa chữa ADN trong tế bào - vật chất di truyền cơ bản của mọi sinh vật sống.

151015nobel07-666d9

Về cơ bản, ba nhà khoa học đã phát hiện ra các phân tử ADN không hề ổn định như chúng ta nghĩ, mà ngược lại - chúng thay đổi và đột biến theo thời gian.

151015nobel09-cd099
Ba nhà khoa học đã giành được giải Nobel Hóa học 2015

Từ đó, ba nhà khoa học nghiên cứu xem điều gì đã giữ cho ADN không bị phân rã và họ khám phá ra cơ chế tế bào sử dụng để sửa chữa ADN nhằm ngăn chặn các lỗi di truyền qua nhiều thế hệ.

Các cơ chế sửa chữa ADN giúp giới sinh vật học có cái nhìn sâu sắc hơn về các tế bào trong cơ thể chúng ta, đồng thời mở ra tiềm năng to lớn, một bước đột phá để phát triển các phương pháp trị ung thư.


Nobel Văn học: khắc họa chân thực hình ảnh của Liên Bang Xô Viết trong lịch sử nhân loại

Giải thưởng thuộc về nữ nhà văn Svetlana Alexievich người Ukraine cho công trình "Bách khoa toàn thư về thời kỳ Xô Viết".

151015nobel03-f74f4
 “Những dòng văn đầy phúc điệu của bà, một tượng đài tri ân đau khổ và lòng dũng cảm trong thời đại chúng ta. Những dòng văn phi thường giúp nhân loại hiểu biết sâu sắc hơn về cả một thời đại của thế giới - thời đại Liên bang Xô Viết" - Trích lời Viện Hàn lâm Thụy Điển

151015nobel08-679f5
Svetlana Alexievich

Alexievich có cha là người Belarus còn mẹ là người Ukraine. Bà sinh ra và lớn lên ở Belarus, học nghề báo chí tại Đại học Minsk từ năm 1967 -1972. 

Trong suốt sự nghiệp làm báo của mình, Alexievich đã phỏng vấn hàng ngàn nhân chứng trải qua các sự kiện chấn động nhất khối Liên Xô bao gồm Thế chiến II, thảm họa hạt nhân Chernobyl, sự sụp đổ của Liên Xô…


Nobel Hòa bình: đóng góp mang tính quyết định để xây dựng nền dân chủ đa nguyên tại Tunisia

151015nobel04-f74f4

Giải thưởng được trao cho Bộ tứ đối thoại quốc gia Tunisia, là một nhóm gồm bốn tổ chức khác nhau đóng vai trò trung tâm trong việc nỗ lực xây dựng nền dân chủ đa nguyên tại Tusinia.

Bộ tứ này gồm 4 tổ chức quan trọng trong xã hội dân sự Tunisia: Tổng liên đoàn lao động Tunisia (UGTT), Liên đoàn công nghiệp Tunisia (UTICA), Liên đoàn nhân quyền Tunisia (LTDH) và Hiệp hội luật sư Tunisia. Với vai trò của mình, 4 tổ chức nói trên đã đóng vai trò là lực lượng trung gian hòa giải và thúc đẩy tiến trình dân chủ hòa bình ở quốc gia này.

Trong bối cảnh nhiều nước đang lâm vào cảnh hỗn loạn, như Syria, Yemen... cùng với tác động của cuộc khủng hoảng di cư ở châu Âu, Ủy ban Nobel Na Uy đã chọn tôn vinh một đất nước chấp nhận đi con đường khác, từ đó hy vọng đây sẽ là tấm gương để những nước khác noi theo.


Nobel Kinh tế: mối quan hệ giữa tiêu dùng và đói nghèo

Người được trao tặng giải thưởng này là Angus Deaton, nhà kinh tế học gốc Scotland, đồng thời là giáo sư Đại học Princeton, Mỹ.

151015nobel07-aa73f
Giáo sư kinh tế Angus Deaton thuộc ĐH Princeton (Mỹ)

Nghiên cứu đoạt giải của ông phân tích về mối quan hệ giữa tiêu thụ, nghèo đói, và sung túc trong xã hội của chúng ta.

Theo Viện Hàn Lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển, nghiên cứu này có 3 đóng góp rất lớn: Tìm ra cách người tiêu dùng phân bổ chi tiêu vào các loại hàng hóa khác nhau; Thu nhập của xã hội được phân chia thế nào giữa tiêu dùng và tiết kiệm; Cuối cùng là tìm ra phương pháp tối ưu để đo lường và phân tích sự giàu có – nghèo khổ.

Nguồn: Nobelprize

Mặt trời xuất hiện lỗ hổng lớn gấp 50 lần Trái đất



Một "lỗ nhật hoa" khổng lồ gây nên những cơn gió Mặt trời cực mạnh mới được các nhà thiên văn phát hiện ra.

Các nhà thiên văn học tại NASA mới đây vừa nhận thấy một khu vực trông như một vực thẳm khổng lồ trên bề mặt của Mặt trời.

Lỗ thủng này được chụp bởi Đài quan sát Solar Dynamics Observatory của NASA, với kích thước lớn gấp 50 lần Trái đất của chúng ta.

151018sunhole01-766bc
Lỗ nhật hoa khổng lồ có kích cỡ bằng 50 lần Trái đất
Theo các khoa học gia, hiện tượng này có tên gọi khá hoa mỹ: "Lỗ nhật hoa" (coronal hole), xảy ra khi từ  trường không thể quay ngược trở lại bề mặt của Mặt trời, mà thay vào đó gửi đi những dòng phân tử qua những cơn gió Mặt trời với tốc độ cao.

Đây không phải là lần đầu "Lỗ nhật hoa" xuất hiện. Hiện tượng này lần đầu tiên được phát hiện trong khoảng năm 1973-1974. Lỗ nhật hoa tạo ra dòng chảy phân tử qua những cơn gió Mặt trời với tốc độ lên tới 800km/s.

151018sunhole02-766bc
Lỗ nhật hoa trên Mặt trời vào 1/1/2015

Theo NASA: "Các lỗ nhật hoa là những khu vực phát ra từ trường, và là nguồn gốc của những cơn bão Mặt trời với tốc độ cao".

Dù trông "có vẻ" đáng báo động, nhưng theo các chuyên gia, hiện tượng này không khiến Trái đất gặp nguy hiểm. Cụ thể, "lỗ nhật hoa" là một hiện tượng thường gặp ở Mặt trời, thường xuất hiện ở hai vùng cực.

Tần suất xuất hiện "lỗ nhật hoa" phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động của Mặt trời, trong đó hiện tượng nãy sẽ xuất hiện nhiều hơn vào thời điểm Mặt trời hoạt động yếu trong chu kỳ 11 năm.

151018sunhole03-766bc
Lỗ nhật hoa góp phần tọa nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp tại các vùng cực của Trái đất
NASA cho biết từ trường phát ra từ lỗ nhật hoa thường không gây ra ảnh hưởng nhiều, ngoại trừ đôi lúc tín hiệu vệ tinh và truyền dẫn vô tuyến bị gián đoạn.

Những cơn bão Mặt trời đến từ lỗ nhật hoa có thể gây ra những cơn bão địa từ gần Trái đất, tạo nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp tại các vùng cực của Trái đất.

Nguồn: Daily Mail

NASA: Có bằng chứng vững chắc về nước trên Sao Hỏa

Những vết chảy xuống dốc trên sao Hỏa được cho là là đã được hình thành bởi nước chảy.
Những vết chảy xuống dốc trên sao Hỏa được cho là là đã được hình thành bởi nước chảy.
Các nhà khoa học của Cơ quan Không gian Hoa Kỳ NASA đã phát hiện bằng chứng vững chắc là có những suối nước mặn trên Sao Hoả, ít nhất là trong mùa hè trên hành tinh đỏ, theo loan báo của NASA hôm 28/9.
Dấu vết của những dòng nước khoáng chất muối được tìm thấy cần có nước mới có thể được tạo ra, và nơi nào có nước có nghĩa là nơi đó có thể có sự sống, ngay cả dưới hình thức những vi khuẩn.
Phát biểu trong cuộc họp báo để công bố những  khám phá mới, ông Jim Green, Giám đốc đặc trách khoa học vũ trụ tại trụ sở chính của NASA, nói “ngày hôm nay, chúng ta đang có một cuộc cách mạng về cách hiểu hành tinh này”.
Giữa lúc đang có nhiều suy đoán trước khi NASA công bố loan báo của cơ quan này, cựu Giám đốc Chương trình nghiên cứu Hoả Tinh của NASA Doug McCuistion nói với tờ Boston Herald rằng “Nếu họ loan báo là đã tìm thấy nước chảy, dễ được tiếp cận trên mặt Sao Hoả, là một trong các giả thuyết mà chúng ta đã được nghe từ biết bao nhiêu năm nay, thì điều đó sẽ có những hệ quả lớn cho triển vọng có sự sống trên hành tinh đó, và triển vọng sự sống của con người có thể được duy trì trên hành tinh này”.
NASA đã tìm thấy bằng chứng về sự hiện diện của nước trên Hoả Tinh trong quá khứ. Hồi tháng Ba, NASA nói rằng đã có thời, có nhiều nước trên Sao Hoả hơn là so với Bắc Băng Dương trên quả địa cầu.


Thuốc có thể chữa ung thư được vô tình tìm ra từ vaccine sốt rét



Các nhà khoa học mới tạo ra một loại protein từ virus sốt rét có khả năng tìm và tiêu diệt tới 90% tế bào của tất các loại ung thư.

Các khoa học gia từ ĐH British Columbia (Canada) và ĐH Copenhagen (Đan Mạch) có thể đã tìm ra một phương thuốc chữa trị ung thư - và nó đến từ một loại bệnh chết người khác: sốt rét.

Trong quá trình nghiên cứu phương pháp bảo vệ sản phụ khỏi virus gây bệnh sốt rét, các nhà nghiên cứu người Đan Mạch đã nhận thấy rằng các protein có trong virus sốt rét có khả năng tấn công tế bào ung thư.

151015cancer01-dbd9b

Bằng việc kết hợp giữa protein có trong virus sốt rét cùng độc tố của chúng, các khoa học gia đã tạo ra một loại protein mới với khả năng tìm kiếm các tế bào ung thư và tiêu diệt chúng.

151015cancer02-dbd9b
Virus sốt rét nguy hiểm thường được lây lan bởi muỗi anopheles - nay đem lại tiềm năng chữa ung thư

Theo các chuyên gia nghiên cứu, protein trong virus sốt rét sẽ tìm kiếm các phân tử carbohydrate có trong nhau thai - thứ có đảm bảo sự phát triển của bào thai.

Tuy nhiên, trong tế bào ung thư cũng có các phân tử carbohydrate với chức năng tương tự - giúp tế bào ung thư phát triển. Điều này có nghĩa, nếu tiêu diệt được carbohydrate, các tế bào ung thư cũng sẽ bị tiêu diệt.

Để có thể đưa ra kết luận, các chuyên gia đã tiến hành thí nghiệm trên hai nhóm chuột. Theo đó, với bệnh ung thư hạch không Hodgkin (ung thư bắt nguồn từ hệ thống bạch huyết) - khối u trong cơ thể chuột được điều trị với vaccine bằng khoảng 1/4 kích thước khối u ở nhóm chuột không tiêm thuốc. 

Với bệnh ung thư tuyến tiền liệt, sau khi được điều trị một tháng, kết quả ghi nhận đầu tiên cho thấy - các khối u đã biến mất ở hai trong số sáu cá thể chuột.

Với ung thư xương di căn, năm trong số sáu cá thể chuột được điều trị vẫn còn sống sau gần tám tuần. Trong khi đó, ở nhóm chuột không được tiêm thuốc - không có cá thể chuột nào sống sót.

151015cancer03-dbd9b

Giáo sư Ali Salanti thuộc ĐH Copenhagen cho biết: "Trong hàng thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng chứng minh sự giống nhau giữa sự phát triển của nhau thai và sự di căn của ung thư. Nhau thai phát triển rất nhanh chỉ trong vài tháng, cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho bào thai. Tế bào ung thư cũng vậy, di căn và lấy đi dưỡng chất của chúng ta".
Trong các thử nghiệm mới nhất trên chuột và trên hàng ngàn tế bào ung thư, kết quả cho thấy thực sự đáng kinh ngạc: virus sốt rét có thể tiêu diệt tới 90% tế bào của TẤT CẢ các loại ung thư.

Tuy nhiên, Salanti cho biết: "Câu hỏi lớn nhất hiện vẫn chưa được trả lời, đó là liệu phương pháp này có thể ứng dụng trên cơ thể người mà không để lại tác dụng phụ hay không? Nhưng chúng tôi tin rằng điều này là hoàn toàn có thể, do các phân tử carbohydrate virus tấn công chỉ có trong bào thai và tế bào ung thư - tức là không xuất hiện ở bộ phận nào khác".
Sốt rét là một chứng bệnh gây ra bởi ký sinh trùng tên Plasmodium, lây truyền từ người này sang người khác khi những người này bị muỗi đốt.

Sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất và là vấn đề rất nghiêm trọng đối với sức khoẻ cộng đồng. Mỗi năm có khoảng 515 triệu người mắc bệnh, từ 1 đến 3 triệu người tử vong - đa số là trẻ em ở khu vực phía Nam sa mạc Sahara, châu Phi.

Sốt rét thường đi kèm với đói nghèo, lạc hậu và là một cản trở lớn đối với phát triển kinh tế.

Nguồn: Independent, University of Copenhagen News










-------------------------------------------------------------------------------------------

Mục đích cuộc sống càng cao thì đời người càng giá trị.

Geothe

Thứ Bảy, 14 tháng 3, 2015

Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 18 . Boson Higgs


Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 18 .  Boson Higgs 



Lời nói đầu .


Tạp chí Symmetry trình bày rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong Vật lý hiện đại với những ý tưởng , bài viết , công trình lý thuyết lẫn thực nghiệm của tập thể các nhà khoa học hàng đầu hiện nay trên thế giới . Chuyên mục " Hiểu biết Vật lý trong 60 giây " tổng hợp một số bài viết ngắn gọn , súc tích và đầy tính đột phá trong việc giải thích các cơ chế vật lý nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận những thông tin mới mẻ . Tác giả của những bài viết này hiện đang công tác tại các Trung tâm nghiên cứu , Viện Khoa học và các trường Đại học danh tiếng nên nguồn thông tin luôn được cập nhật thường xuyên .
 Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .




Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 05/05/2014.




 ------------------------------------------------------------------------------------------- 


  Boson Higgs 





Minh họa: Sandbox Studio


Boson Higgs , một hạt cơ bản được dự đoán bởi lý thuyết gia Peter Higgs, có thể là chìa khóa để hiểu lý do tại sao các hạt cơ bản có khối lượng. Để giải thích cho sự liên kết này, gợi cho chúng ta nhớ đến lời giải của câu đố vui , "Nếu âm thanh không thể truyền đi trong chân không, tại sao máy hút bụi chân không lại rất ồn ào?" Câu đố này thực sự đụng chạm đến sự hiểu biết sâu sắc của vật lý hiện đại : chân không hoặc không gian trống rỗng là khác xa sự trống rỗng về thực chất  . Chân không thực sự là rất "ồn ào" đồng thời chứa đầy các hạt ảo và trường lực. Nguồn gốc của khối lượng vật chất dường như có liên quan đến hiện tượng này.


Trong thuyết tương đối của Einstein, có một sự khác biệt quan trọng giữa các hạt không có khối lượng và các hạt nặng : Tất cả các hạt không có khối lượng phải chuyển động với tốc độ của ánh sáng, trong khi các hạt nặng không bao giờ có thể đạt được tốc độ cuối cùng này. Nhưng, làm thế nào để các hạt nặng có thể phát sinh? Higgs đề xuất rằng chân không chứa một trường ở khắp mọi nơi có thể làm chậm một số hạt cơ bản (nếu không có khối lượng) - giống như một thùng mật đường làm chậm lại chuyển động của một viên đạn tốc độ cao. Những hạt như vậy sẽ hành xử giống như các hạt lớn có chuyển động nhỏ hơn tốc độ ánh sáng. Những hạt khác , chẳng hạn như các photon  ánh sáng có thể miễn nhiễm với trường này: chúng không chậm đi và vẫn không có khối lượng.


Mặc dù trường Higgs vẫn chưa được đo lường trực tiếp , nhưng các máy gia tốc có thể kích thích trường này và sẽ " phát hiện " ra các hạt được gọi là  boson Higgs . Cho đến nay, các thí nghiệm sử dụng các máy gia tốc mạnh nhất trên thế giới đã không quan sát thấy bất kỳ boson Higgs nào , nhưng bằng chứng thực nghiệm gián tiếp cho thấy rằng các nhà vật lý hạt đang sẵn sàng cho một khám phá sâu sắc khác .



* Vài thông tin về Higgs Boson - (ký hiệu $H^0$) Theo mô hình chuẩn, không gian bao gồm trường Higgs , với một giá trị khác không ở tất cả các không gian. Có hai thành phần trung tính và hai thành phần điện tích trong trường này. Một trong hai thành phần trung tính và cả hai thành phần điện tích kết hợp để tạo ra các boson W và Z, là nguyên nhân tạo ra lực yếu, một trong những lực cơ bản của vật lý .
Thành phần điện tích trung hòa còn lại tạo ra hạt Higgs boson vô hướng, trong đó không có cả điện tích lẫn spin (vì vậy sinh ra nó theo thống kê Bose-Einstein , và làm cho nó thành một boson ). Điều này là rất quan trọng trong việc sử dụng các mô hình chuẩn để giải thích từ đâu có khối lượng của boson W và Z .

Thuộc tính cơ bản của Higgs  Boson :
Phát hiện tại  Large Hadron Collider (2011-2013)
Khối lượng 125.09±0.21 (stat.)±0.11 (syst.) $GeV/c^2$ (CMS+ATLAS)
Thời gian tồn tại trung bình $1.56×10^{−22}$ s (dự báo)
Phân rã thành
cặp quark đáy - phản quark đáy (dự báo)
2  W bosons (quan sát)
2  gluons (dự báo)
cặp tau-antitau  (quan sát)
2  Z-bosons (quan sát)
2  photons (quan sát)

Một số phân rã khác (dự báo)
Điện tích 0
Sắc tích 0
Spin 0 (xác định ở cấp độ 125 GeV)
Parity +1 (xác định ở cấp độ 125 GeV)



 *Quy trình sản xuất hạt Higgs bằng hình ảnh .

 Tiến sĩ vật lý Brian Cox giải thích sự nghiên cứu về vật lý hạt và việc tìm kiếm hạt Higgs boson chi tiết qua videoclip sau đây :



Atlas detector

Việc xây dựng các máy dò ATLAS tại LHC. ATLAS là một trong những máy dò liên quan đến việc săn lùng hạt Higgs. Credit: Martial Trezzini/epa/Corbis . Nguồn : http://www.pbs.org/wgbh/nova/blogs/physics/2012/06/the-higgs-boson-explained/


Công việc chính xác được thực hiện trên thùng theo dõi bán dẫn của trung tâm thực nghiệm ATLAS, ngày 11 tháng 11 năm 2005. Tất cả các công việc trên các thành phần tinh tế này phải được thực hiện trong một căn phòng sạch sẽ để các tạp chất trong không khí, như bụi, không gây ô nhiễm máy phát hiện . Bộ phận theo dõi bán dẫn sẽ được gắn trong thùng gần trung tâm thực nghiệm ATLAS để phát hiện đường đi của các hạt sản xuất trong va chạm proton-proton. (Maximilien Brice / © 2012 CERN) # . Nguồn http://www.theatlantic.com/infocus/2012/07/the-fantastic-machine-that-found-the-higgs-boson/100333/


Nhà vật lý Peter Higgs, người được đặt tên cho boson Higgs , thăm trung tâm thực nghiệm ATLAS vào tháng Tư năm 2008. Higgs là một trong những người  ban đầu  đề xuất  cơ chế dự đoán một boson như vậy trong năm 1964. (Claudia Marcelloni / © 2012 CERN) # . Nguồn http://www.theatlantic.com/infocus/2012/07/the-fantastic-machine-that-found-the-higgs-boson/100333/



Một sự kiện đề cử điển hình bao gồm hai photon năng lượng cao có năng lượng (mô tả bởi các đường màu vàng đứt khúc và các tháp màu đỏ) được đo bằng nhiệt lượng kế điện từ tại CMS. Các đường màu vàng là các dấu vết đo được từ các hạt khác được sản xuất trong vụ va chạm.




Theo  Howard E. Haber

 +++++++++++++++++++++++++++

Nguồn :
1. http://www.symmetrymagazine.org/article/junejuly-2006/explain-it-in-60-seconds
2. http://physics.about.com/od/glossary/g/HiggsBoson.htm
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson
4. http://www.quantumdiaries.org/2011/03/25/an-idiosyncratic-introduction-to-the-higgs/
5. http://www.exploratorium.edu/origins/cern/ideas/cartoon.html



Trần hồng Cơ
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 25/02/2015 .




-------------------------------------------------------------------------------------------

 Người có học biết mình ngu dốt. The learned man knows that he is ignorant.

 Victor Hugo.

Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 17 . Vật lý hạt cơ bản


Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 17 .  Vật lý hạt cơ bản 



Lời nói đầu .


Tạp chí Symmetry trình bày rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong Vật lý hiện đại với những ý tưởng , bài viết , công trình lý thuyết lẫn thực nghiệm của tập thể các nhà khoa học hàng đầu hiện nay trên thế giới . Chuyên mục " Hiểu biết Vật lý trong 60 giây " tổng hợp một số bài viết ngắn gọn , súc tích và đầy tính đột phá trong việc giải thích các cơ chế vật lý nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận những thông tin mới mẻ . Tác giả của những bài viết này hiện đang công tác tại các Trung tâm nghiên cứu , Viện Khoa học và các trường Đại học danh tiếng nên nguồn thông tin luôn được cập nhật thường xuyên .
 Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .




Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 05/05/2014.




 ------------------------------------------------------------------------------------------- 


  Vật lý hạt cơ bản 


particle physics board


Minh họa: Sandbox Studio


Vật lý chứng minh rằng các hiện tượng hàng ngày mà chúng ta đã có kinh nghiệm được điều chỉnh bởi các nguyên tắc phổ quát áp dụng cho thời gian và quy mô khoảng cách vượt xa kinh nghiệm của con người bình thường. Vật lý hạt cơ bản là một ngành nghiên cứu khoa học theo những nguyên tắc này. Những quy tắc gì chi phối năng lượng, vật chất, không gian, và thời gian ở cấp cơ bản nhất ? Làm thế nào là hiện tượng ở quy mô nhỏ nhất và lớn nhất của thời gian và khoảng cách có thể kết nối với nhau ?
Biểu diễn đồ họa của mô hình chuẩn . Spin , điện tích , khối lượng
và sự tham gia của các tương tác lực khác nhau được mô tả trên hình
- Nguồn  :  Wikipedia.org   

Phương pháp nghiên cứu 

Để giải quyết những câu hỏi này, các nhà vật lý hạt tìm cách cô lập, tạo ra, và xác định các tương tác cơ bản của các thành phần cơ bản nhất của vũ trụ. Một phương pháp tiếp cận là  tạo ra một chùm các hạt cơ bản trong một máy gia tốc và nghiên cứu hành vi của những hạt này - ví dụ , khi chúng va chạm vào một mảnh vật liệu hoặc khi chúng va chạm với một chùm hạt khác .

Các thí nghiệm khác khai thác các hạt xuất hiện một cách tự nhiên , bao gồm cả những hạt được tạo ra trong ánh nắng mặt trời hoặc do các tia vũ trụ va chạm bầu khí quyển của trái đất. Một số thí nghiệm liên quan đến việc nghiên cứu các vật liệu thông thường với số lượng lớn phân biệt các hiện tượng hiếm có hoặc tìm kiếm các hiện tượng chưa từng thấy. Tất cả những thí nghiệm đó đều dựa trên những máy dò hạt tinh vi có sử dụng một loạt các công nghệ tiên tiến để đo lường và ghi lại các tính chất hạt.


Những nhà vật lý hạt cũng sử dụng kết quả từ kính viễn vọng mặt đất và không gian để nghiên cứu hạt cơ bản và các lực chi phối sự tương tác của chúng. Các thí nghiệm này nêu bật tầm quan trọng ngày càng tăng của các điểm chung giữa vật lý hạt, thiên văn học, vật lý thiên văn, và vũ trụ học.

Trong thực tế, vật lý lượng tử dự đoán rằng chỉ có 18 loại hạt cơ bản (16 trong số đó đã được phát hiện bằng thực nghiệm ). Mục tiêu của vật lý hạt cơ bản là tiếp tục tìm kiếm các hạt còn lại.

Mô hình chuẩn của vật lý hạt

Mô hình chuẩn của vật lý hạt là cốt lõi của vật lý hiện đại. Trong mô hình này, ba trong số bốn lực cơ bản của vật lý được mô tả, cùng với các hạt trung hòa các lực này - đó là các boson gauge. (Về mặt kỹ thuật, trọng lực không được tính trong mô hình chuẩn, mặc dù các nhà vật lý lý thuyết hiện đang tích cực nghiên cứu mở rộng mô hình để bao gồm một lý thuyết lượng tử của trường hấp dẫn.)

Nhóm các hạt

Nếu có một điều mà các nhà vật lý hạt dường như chỉ để thưởng thức thì đó là sự phân chia các hạt thành các nhóm. Dưới đây là một vài trong số các nhóm đó chứa các hạt tồn tại trong thế giới các hạt cơ bản - Đây là các thành phần nhỏ nhất của vật chất và năng lượng, các hạt này dường như không còn được tạo ra từ sự kết hợp của các hạt nhỏ hơn nữa .

1. Nhóm Fermion - Fermion là những hạt có spin hạt bằng một giá trị bán nguyên (-1/2, 1/2, 3/2, vv). Những hạt này tạo nên vật chất mà chúng ta đang quan sát trong vũ trụ của chúng ta.
* Quark - Một lớp của fermion. Quark là những hạt cấu tạo nên các hadron như proton và neutron. Có 6 loại khác nhau của các hạt quark:

-Quark lên :  (ký hiệu u ) là quark thế hệ đầu tiên với các thuộc tính sau:
Isospin yếu: +1/2
Isospin ( I z ): +1/2
Điện tích (tỷ lệ theo e ): +2/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ): 1,5-4,0

-Quark xuống (ký hiệu d) là quark thế hệ đầu tiên với các thuộc tính sau:
Isospin yếu : -1/2
Isospin (Iz): -1/2
Điện tích (tỷ lệ theo e ):  -1/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ): 4 - 8

-Quark duyên  (ký hiệu c) là quark thế hệ thứ hai với các thuộc tính sau:
Isospin yếu : +1/2
Độ duyên Charm (C): 1
Điện tích (tỷ lệ theo e ):  +2/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ):  1150 - 1350

-Quark lạ  (ký hiệu c) là quark thế hệ thứ hai với các thuộc tính sau:
Isospin yếu : -1/2
Độ lạ Strangeness (S): -1
Điện tích (tỷ lệ theo e ): -1/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ): 80 - 130

-Quark đỉnh (ký hiệu t) là quark thế hệ thứ ba với các thuộc tính sau:
Isospin yếu : +1/2
Độ đỉnh Topness (T): 1
Điện tích (tỷ lệ theo e ): +2/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ): 170200 - 174800

-Quark đáy (ký hiệu b) là quark thế hệ thứ ba với các thuộc tính sau:
Isospin yếu : -1/2
Độ đáy Bottomness (B'): 1
Điện tích (tỷ lệ theo e ):  -1/3
Khối lượng (tính theo $MeV / c^2$ ): 4100 - 4400




*Lepton - Một lớp của fermion. Có 6 loại lepton:

-Điện tử (ký hiệu e - electron)  là một hạt cơ bản, nó không thể được chia thành các hạt nhỏ hơn. Electron có thể bị ràng buộc trong "đám mây điện tử" quanh một hạt nhân nguyên tử, hoặc có thể thoát khỏi đám mây như một "electron tự do."
Thông tin chi tiết
khối lượng của một electron ( $m_{e}$ ) = 9,2095 x 10 -31 kg
điện tích của một electron (- e ) = -1,602177 x 10 -19 C
năng lượng nghỉ electron ( $m_{e} c^2$ ) = 0,511 MeV
spin của electron = +1/2 hoặc -1/2

-Electron Neutrino   ( ký hiệu $ν_{e}$ ) là một hạt cơ bản hạ nguyên tử lepton không có điện tích . Cùng với các electron nó tạo ra thế hệ đầu tiên của các lepton, do đó tên của electron neutrino .
Thông tin chi tiết
Khối lượng  < 2.2 eV .
Điện tích : 0 e
Sắc tích :  Không
Spin 1⁄2
isospin yếu 1⁄2

-Muon ( ký hiệu $\mu ^ {-}$ ) là một hạt cơ bản , nó là một phần của mô hình chuẩn trong vật lý hạt. Muon là một loại hạt không ổn định thuộc họ lepton , tương tự như các electron nhưng có một khối lượng nặng hơn.
Thông tin chi tiết
Khối lượng :  105.6583 $MeV/c^2$
Thời gian tồn tại trung bình :  $2.1969811(22)×10^{−6} s$
Điện tích : −1 e
Sắc tích :  Không
Spin 1⁄2

-Muon Neutrino  (ký hiệu $\nu_{\mu}$) là một hạt cơ bản hạ nguyên tử họ lepton không có điện tích . Cùng với muon nó tạo ra thế hệ thứ hai của các lepton, do đó nó tên neutrino muon .
Thông tin chi tiết
Khối lượng :  < 170 keV
Điện tích : 0 e
Sắc tích :  Không
Spin 1⁄2
isospin yếu 1⁄2

-Tau  (ký hiệu  $τ^{-}$ ), cũng được gọi là lepton tau , hạt tau  hoặc tauon , là một hạt cơ bản tương tự như các electron, với điện tích âm và có spin là 1 / 2 . Cùng với các electron , các hạt muon , và ba neutrino , nó được xếp loại như một hạt trong họ lepton .
Thông tin chi tiết
Khối lượng :  $1776.82±0.16 MeV/c^2$
Điện tích :   −1 e
Sắc tích :  Không
Spin 1⁄2

-Tau Neutrino  (ký hiệu $\nu_{τ}$)  hay tauon neutrino là một hạt cơ bản hạ nguyên tử không có điện tích . Cùng với tau ,nó tạo nên thế hệ thứ ba của các lepton .
Thông tin chi tiết
Khối lượng :  < 15.5 MeV
Điện tích : 0 e
Sắc tích :  Không
Spin   1⁄2
isospin yếu  1⁄2


2. Nhóm Boson - Trong vật lý hạt,  boson là một loại hạt tuân theo các quy tắc thống kê Bose-Einstein. Những boson cũng có một lượng tử spin bằng bao gồm giá trị nguyên, chẳng hạn như 0, 1, -1, -2, 2, vv
Boson là đôi khi gọi là hạt lực, vì nó là các boson kiểm soát sự tương tác của các lực vật lý , chẳng hạn như lực điện và thậm chí có lực hấp dẫn của chính nó.

 Theo mô hình chuẩn của vật lý lượng tử, có một số boson cơ bản, không được tạo thành từ các hạt nhỏ hơn. Điều này bao gồm các boson gauge cơ bản, các hạt sẽ trung hòa các lực cơ bản của vật lý (trừ trọng lực). Bốn boson gauge này có spin là 1 và tất cả đã được quan sát thực nghiệm :

*Photon - (ký hiệu $\gamma$) Được biết đến như là hạt của ánh sáng, các photon mang năng lượng điện từ  và hoạt động như các boson gauge trung hòa cho các lực của tương tác điện từ. Theo lý thuyết photon ánh sáng, một photon là một gói rời rạc (hay lượng tử ) của năng lượng điện từ (hay ánh sáng) . Các photon luôn luôn chuyển động, và trong chân không , chúng có một tốc độ không đổi của ánh sáng khả kiến  c = 2,998 x 10 8 m / s.
Thuộc tính cơ bản của photon :
-Các photon di chuyển với tốc độ ánh sáng , c = 2.9979 x 10 8 m / s trong không gian .
-Không có khối lượng (  < $1×10^{−18} eV/c^2 $ ) và năng lượng nghỉ.
-Điện tích : 0  (  < $ 1×10^{−35} e$ )
-Spin 1 .
-Mang năng lượng và động lượng , có liên quan đến tần số $\nu$ và bước sóng $\lambda$ của sóng điện từ bởi công thức $E = h \nu$ và $p = h /  \lambda $.
-Có thể bị phá hủy / tạo ra khi bức xạ được hấp thụ / phát ra.
-Có thể có tương tác giống như hạt (tức là va chạm) với các electron và các hạt khác, chẳng hạn như trong hiệu ứng Compton .

*Gluon - ( ký hiệu g )  là boson gauge trung hòa các lực hạt nhân mạnh bằng cách liên kết quark thuộc các loại khác nhau  , theo các quy luật của sắc động lực học lượng tử .Ngoài quark liên kết với nhau để tạo thành hạt hadron , gluon cũng cung cấp các lực để giữ các hadron lại với nhau. Cụ thể, gluon làm cho các proton và neutron gắn với nhau trong một hạt nhân nguyên tử, khắc phục cường độ của lực đẩy điện giữa các điện tích dương trong hạt nhân của nguyên tử.
Thuộc tính cơ bản của gluon :
Các loại : 8
Khối lượng :  $0 MeV/c^2$ (giá trị lý thuyết)
                     < $0.0002 eV/c^2$ (giới hạn thực nghiệm)
Điện tích: 0 e
Sắc tích    (8 loại độc lập tuyến tính )
Spin  1

* W Boson -  (ký hiệu W) Một trong hai loại boson gauge .W boson là một loại hạt cơ bản , cùng với các boson Z ,  trung hòa các lực hạt nhân yếu. Nó được gọi là boson bởi vì có một spin lượng tử có giá trị nguyên.
Thuộc tính cơ bản của W Boson :
Điện tích:  +/- 1 e
Phản hạt của một boson W là một boson W khác .
Khối lượng = 80,385 GeV / c 2
Spin   1

* Z Boson - (ký hiệu Z)  Một trong hai boson gauge tham gia trung hòa lực hạt nhân yếu.
Nó được gọi là boson bởi vì có một spin lượng tử có giá trị  nguyên.
Thuộc tính cơ bản của Z  Boson :
Điện tích:  0
Phản hạt của một boson Z là một boson Z khác.
Khối lượng :  $91.1876 GeV/c^2$
Spin   1

* Higgs Boson - (ký hiệu $H^0$) Theo mô hình chuẩn, không gian bao gồm trường Higgs , với một giá trị khác không ở tất cả các không gian. Có hai thành phần trung tính và hai thành phần điện tích trong trường này. Một trong hai thành phần trung tính và cả hai thành phần điện tích kết hợp để tạo ra các boson W và Z, là nguyên nhân tạo ra lực yếu, một trong những lực cơ bản của vật lý .
Thành phần điện tích trung hòa còn lại tạo ra hạt Higgs boson vô hướng, trong đó không có cả điện tích lẫn spin (vì vậy sinh ra nó theo thống kê Bose-Einstein , và làm cho nó thành một boson ). Điều này là rất quan trọng trong việc sử dụng các mô hình chuẩn để giải thích từ đâu có khối lượng của boson W và Z .
Thuộc tính cơ bản của Higgs  Boson :
Phát hiện tại  Large Hadron Collider (2011-2013)
Khối lượng 125.09±0.21 (stat.)±0.11 (syst.) $GeV/c^2$ (CMS+ATLAS)
Thời gian tồn tại trung bình $1.56×10^{−22}$ s (dự báo)
Phân rã thành
cặp quark đáy - phản quark đáy (dự báo)
2  W bosons (quan sát)
2  gluons (dự báo)
cặp tau-antitau  (quan sát)
2  Z-bosons (quan sát)
2  photons (quan sát)

Một số phân rã khác (dự báo)
Điện tích 0
Sắc tích 0
Spin 0 (xác định ở cấp độ 125 GeV)
Parity +1 (xác định ở cấp độ 125 GeV)

*Graviton - (ký hiệu G)  là một hạt lý thuyết chưa được phát hiện bằng thực nghiệm. Vì các lực cơ bản khác - điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu - tất cả đều được giải thích bằng một boson gauge trung hòa các lực , nên các nhà vật lý hạt đã cố gắng sử dụng các cơ chế tương tự để giải thích cho lực hấp dẫn. Kết quả là hạt lý thuyết là graviton ra đời , được dự báo sẽ có một giá trị lượng tử spin là 2.
Thuộc tính của graviton ( dự báo)
Hạt giả thuyết
Khối lượng :   0
Thời gian tồn tại trung bình : Ổn định
Điện tích: 0 e
Spin  2

*Boson siêu đối - Theo lý thuyết siêu đối xứng , mỗi fermion sẽ có một đối tác boson không bị phát hiện. Vì có 12 fermion cơ bản, điều này cho thấy rằng - nếu siêu đối xứng  có thật - thì sẽ có thêm 12 boson cơ bản chưa được phát hiện, có lẽ vì chúng rất không ổn định và đã phân hủy thành các dạng khác.



3. Hạt tổng hợp 
*Hadron - Các hạt được tạo thành từ nhiều quark liên kết với nhau.
Có thể xem hadron là một hạt hỗn hợp làm từ hạt quark trong trạng thái bị ràng buộc.Hadron có hai lớp: Baryon và meson . Baryon là các fermion trong khi meson là boson. Các baryon ( như proton , neutron ) được sinh ra từ 3 quark , các meson ( như pion ) được sinh ra từ một quark và một phản quark .
Baryon lại được chia tiếp thành các nucleon và hyperons. Các hadron nổi tiếng nhất là các proton và neutron .Trong số các hadron, proton là ổn định, và neutron bị ràng buộc trong hạt nhân nguyên tử là ổn định, trong khi các hadron khác là không ổn định trong điều kiện bình thường;  neutron tự do phân rã với chu kỳ bán rã khoảng 880 giây. Thực nghiệm, vật lý hadron được nghiên cứu bởi sự va chạm các proton hoặc hạt nhân của các nguyên tố nặng như chì, và phát hiện các mảnh vỡ trong các vòi phun hạt được sinh ra.


*Baryon (fermion)   là một loại hạt hỗn hợp làm từ ba quark liên kết với nhau bởi lực hạt nhân mạnh, một trong những bốn lực cơ bản của vật lý . Bởi vì chúng được làm từ các hạt quark, nên baryon là một hadron . Baryon là fermion, bởi vì chúng có giá trị lượng tử spin là bán nguyên , phân biệt với các meson là boson.

*Nucleon - gồm proton và neutron

*Hyperons - hạt có thời gian tồn tại ngắn ngủi gồm các quark lạ . Một hyperon là baryon bất kỳ có chứa một hoặc nhiều quark lạ , nhưng không có quark duyên dáng , quark đáy , hoặc quark đỉnh .
Vì là baryon, nên tất cả hyperon thuộc nhóm fermion . Điều này có nghĩa là, chúng có spin bán nguyên và tuân theo thống kê Fermi-Dirac . Tất cả hyperon tương tác thông qua các lực hạt nhân mạnh  , làm cho chúng trở thành một loại hadron . Hyperon bao gồm ba quark nhẹ , ít nhất là một trong số đó là một quark lạ , làm cho chúng thành các baryon lạ. Hyperon cũng phân rã yếu kèm với tính chất không bảo toàn chẵn lẻ .

Nguồn :   http://en.wikipedia.org/wiki/Hyperon


*Meson (boson)  - Trong vật lý hạt , meson là hạt hạ nguyên tử lớp hadron gồm một quark và một phản quark , ràng buộc với nhau bởi các tương tác mạnh . Bởi vì các meson gồm các tiểu hạt, nên chúng có một kích thước vật lý, với đường kính khoảng 2 / 3 kích thước của một proton hoặc neutron . Tất cả các meson là không ổn định, với thời gian sống lâu nhất kéo dài chỉ một vài phần trăm của một micro giây. Các meson tích điện phân rã (đôi khi thông qua các hạt trung gian) để tạo thành các electron và neutrino . Meson không tích điện có thể phân rã thành các photon .

Meson không được sản xuất bởi sự phân rã phóng xạ, nhưng xuất hiện trong tự nhiên chỉ có các sản phẩm có thời gian sống ngắn ngủi của tương tác năng lượng rất cao trong vật chất , ​​giữa các hạt làm bằng hạt quark. Ví dụ trong những tương tác tia vũ trụ ray, các hạt như vậy thường  là proton và neutron. Meson cũng thường được sản xuất nhân tạo trong máy gia tốc hạt năng lượng cao tạo ra va chạm proton, phản proton, hoặc các hạt khác.

Meson được phân loại thành các nhóm căn cứ theo isospin ( I ), tổng mômen động lượng ( J ), chẵn lẻ ( P ), G-parity ( G ) hoặc C-parity ( C ) khi áp dụng, và quark (q) . Các quy tắc để phân loại được xác định bởi các Nhóm Dữ liệu hạt , và được thay phức tạp. Các quy tắc được trình bày dưới đây, theo bảng mẫu cho đơn giản.

Các loại meson
Meson được phân loại thành các loại theo cấu hình spin của chúng. Một số cấu hình cụ thể có tên gọi rất đặc biệt dựa trên các tính chất toán học của cấu hình spin của chúng.

Nguồn   http://en.wikipedia.org/wiki/Meson

* Hạt nhân nguyên tử - proton và neutron tạo thành với nhau để tạo ra các hạt nhân nguyên tử
* Nguyên tử - Các khối xây dựng cơ bản của vật chất hóa học, các nguyên tử được cấu tạo từ các electron, proton, neutron
*Phân tử - Một cấu trúc phức tạp bao gồm nhiều nguyên tử liên kết với nhau. Các nghiên cứu về cách thức các nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành các cấu trúc phân tử khác nhau là nền tảng của  hóa học  hiện đại.



Trích từ  :
Bản báo cáo về bản chất ẩn của không gian và thời gian: Mở đầu khóa học về Vật Lý Hạt cơ bản (2006),
Ủy ban về Vật lý hạt cơ bản trong thế kỷ thứ 21, Hội đồng nghiên cứu quốc gia.

 +++++++++++++++++++++++++++

Nguồn :
1. http://www.symmetrymagazine.org/article/junejuly-2006/explain-it-in-60-seconds
2. http://physics.about.com/od/atomsparticles/a/particles.htm/
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle
4. https://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2003/publish
5. http://education.web.cern.ch/education/Chapter2/Teaching/PP.html
6. http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/



Trần hồng Cơ
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 25/02/2015 .




-------------------------------------------------------------------------------------------

 Người có học biết mình ngu dốt. The learned man knows that he is ignorant.

 Victor Hugo.

Thứ Bảy, 28 tháng 2, 2015

Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 16 . Mô hình chuẩn


Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 16 .  Mô hình chuẩn



Lời nói đầu .


Tạp chí Symmetry trình bày rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong Vật lý hiện đại với những ý tưởng , bài viết , công trình lý thuyết lẫn thực nghiệm của tập thể các nhà khoa học hàng đầu hiện nay trên thế giới . Chuyên mục " Hiểu biết Vật lý trong 60 giây " tổng hợp một số bài viết ngắn gọn , súc tích và đầy tính đột phá trong việc giải thích các cơ chế vật lý nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận những thông tin mới mẻ . Tác giả của những bài viết này hiện đang công tác tại các Trung tâm nghiên cứu , Viện Khoa học và các trường Đại học danh tiếng nên nguồn thông tin luôn được cập nhật thường xuyên .
 Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .




Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 05/05/2014.




 ------------------------------------------------------------------------------------------- 


 Mô hình chuẩn  





Minh họa: Sandbox Studio


Mô hình Chuẩn là lý thuyết tốt nhất mà các nhà vật lý hiện có để mô tả các khối xây dựng của vũ trụ. Đó là một trong những thành tựu lớn nhất trong khoa học của thế kỷ XX. Lý thuyết này nói rằng tất cả mọi thứ xung quanh chúng ta được làm bằng các hạt gọi là hạt quark và lepton với bốn loại lực có ảnh hưởng đến chúng.

Bốn loại lực trong mô hình chuẩn .


Các lực quen thuộc nhất là lực điện từ và lực hấp dẫn; hai lực khác ít được biết đến đó là :
-Lực mạnh liên kết hạt nhân nguyên tử lại với nhau, làm cho chúng ổn định. Nếu không có lực mạnh, sẽ không có các nguyên tử khác ngoài hydrogen : không có carbon, không có oxy, và dĩ nhiên là không có cuộc sống.
-Các lực yếu gây ra các phản ứng hạt nhân làm mặt trời tỏa ra ánh sáng trong hàng tỷ năm. Kết quả là , hàng nghìn tỷ neutrino đến từ mặt trời và đi qua cơ thể của chúng ta mỗi giây, nhưng chúng ta không cảm thấy chúng chỉ vì lực yếu còn quá yếu chưa thể đo được .

Các tiên đoán và kết quả của mô hình chuẩn .

Mô hình chuẩn đã tiên đoán sự tồn tại của boson W, Z, gluon, quark đỉnh và duyên trước khi những hạt này được quan sát , ngoài ra đặc tính của chúng theo tiên đoán được thực nghiệm xác nhận với sự chính xác cao. Để có thể hiểu biết về sự thành công của mô hình chuẩn, hãy xem bảng so sánh khối lượng của boson W và Z  được đo lường thực nghiệm với giá trị do mô hình chuẩn tiên đoán:
Nguồn :  http://goo.gl/N3UH64

Mô hình chuẩn cũng tiên đoán về đặc tính của sự phân rã của boson Z, mà thực nghiệm tại Large Electron-Positron Collider tại CERN sau đó xác nhận đúng từ thực nghiệm .

Ngày 13 tháng 12 năm 2012, nhà vật lý báo cáo về sự không thay đổi theo thời gian và không gian của hằng số vật lý cơ bản, thông tin khoa học này đã ủng hộ mô hình chuẩn .


Những khiếm khuyết của mô hình chuẩn .

Mặc dù có những thành công đáng kinh ngạc , mô hình chuẩn vẫn có những thiếu sót nghiêm trọng.
Có 2 nguyên nhân khiến cho nó vẫn chưa thể trở thành một thuyết hoàn chỉnh trong vật lý cơ bản :
-Mô hình này còn chứa 19 tham số tự do, như khối lượng của các hạt. Các tham số này không thể tính toán một cách độc lập
-Mô hình này không miêu tả tương tác hấp dẫn
Hiện tại, mô hình này đang gặp một thử thách không nhỏ, đó là nghi vấn về sự xuất hiện của các hằng số không bền, như c hay e, hay cả hằng số mạng tinh thể. Nếu như các định luật vật lý chứng mình được có vị trí phụ thuộc và có thể khác nhau ở các tọa độ đặc biệt trong không gian, thì điều đó có nghĩa là tất cả các thí nghiệm sử dụng để chứng minh cho mô hình chuẩn đều không hợp lệ.


Một ví dụ khác về sự thiếu sót của mô hình chuẩn khi cho rằng , nếu các lực và hạt vật chất đều tồn tại , thì tất cả các hạt phải di chuyển với tốc độ của ánh sáng, nhưng đó không phải là những gì đang được quan sát thực nghiệm .Để làm chậm tốc độ của chúng xuống, các nhà vật lý lý thuyết đề xuất một "chất lỏng" bí ẩn, lấp đầy vũ trụ , nhưng chưa được-nhìn thấy , gọi là trường Higgs.



Ngoài ra, các nhà vật lý giờ đây hiểu rằng 96%  của vũ trụ không phải làm bằng vật chất như chúng ta biết , và do đó nó không phù hợp với mô hình chuẩn. Làm thế nào để mở rộng mô hình chuẩn để giải thích cho những bí ẩn là một câu hỏi mở cần được trả lời bởi các thí nghiệm trong hiện tại và tương lai.



Theo  Hitoshi Murayama, Đại học California Berkeley và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley

 +++++++++++++++++++++++++++

Nguồn :
1. http://www.symmetrymagazine.org/article/may-2006/60-seconds-standard-model
2. http://physics.info/standard/
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model
4. http://www.particleadventure.org/standard_model.html
5. http://home.web.cern.ch/about/physics/standard-model
6. http://cohtran.blogspot.com/2014/02/nhat-ky-luong-tu-cuoc-tham-hiem-gioi.html
7. http://vi.wikipedia.org/wiki/Mô hình chuẩn
8. http://www.spacetime-model.com/higgs_boson_idx.htm
9. http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/



Trần hồng Cơ
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 10/02/2015 .




-------------------------------------------------------------------------------------------

 Người có học biết mình ngu dốt. The learned man knows that he is ignorant.

 Victor Hugo.

Thứ Bảy, 31 tháng 1, 2015

Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 14 . Hạt quark


Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 14 .  Hạt quark 



Lời nói đầu .


Tạp chí Symmetry trình bày rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong Vật lý hiện đại với những ý tưởng , bài viết , công trình lý thuyết lẫn thực nghiệm của tập thể các nhà khoa học hàng đầu hiện nay trên thế giới . Chuyên mục " Hiểu biết Vật lý trong 60 giây " tổng hợp một số bài viết ngắn gọn , súc tích và đầy tính đột phá trong việc giải thích các cơ chế vật lý nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận những thông tin mới mẻ . Tác giả của những bài viết này hiện đang công tác tại các Trung tâm nghiên cứu , Viện Khoa học và các trường Đại học danh tiếng nên nguồn thông tin luôn được cập nhật thường xuyên .
 Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .




Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 05/05/2014.




 ------------------------------------------------------------------------------------------- 


 Hạt quark     




Minh họa: Sandbox Studio


Quark là các khối xây dựng cơ bản của vật chất. Chúng thường được tìm thấy bên trong hầu hết các proton và neutron, các hạt cấu tạo nên cốt lõi của mỗi nguyên tử trong vũ trụ. Mô hình sau đây cho thấy một proton với hai quark lên (up-màu đỏ) và một quark xuống (down-màu xanh), với các cặp quark-antiquark ảo (màu hồng) được liên tục tạo ra và tiêu diệt.
[Jefferson Lab, 2005]

 Ảnh động sau mô tả các lực hạt nhân (hay lực mạnh thặng dư) tương tác giữa một proton và một neutron. Các vòng tròn đôi nhỏ màu là các gluon, có thể xem là mối liên kết các proton và neutron với nhau. Những gluon này cũng duy trì sự kết hợp quark-antiquark gọi là các pion với nhau, và do đó giúp truyền tải một phần còn lại của lực mạnh ngay cả giữa các hadron không sắc . Các phản sắc cũng được thể hiện theo sơ đồ này .


Dựa trên bằng chứng thực nghiệm hiện nay, các quark dường như là hạt cơ bản thực sự và chúng không thể bị chia nhỏ hơn nữa.


Proton và neutron chủ yếu có hai loại quark. Chúng được gọi là các quark lên (up) và xuống (down). Vì lý do vẫn chưa được biết, thiên nhiên cũng đã thiết kế hai bản sao cho mỗi quark lên và xuống, giống hệt nhau ngoại trừ việc có khối lượng những lớn hơn. Các bản sao nặng hơn của quark lên được gọi là quark duyên (charm) và quark đỉnh (top) ; các bản sao của các quark down được đặt tên là quark lạ (strange) và quark đáy (bottom).


Có sáu quark , nhưng các nhà vật lý thường nói về chúng theo thuật ngữ của ba cặp: lên  / xuống , duyên/  lạ , và  đỉnh / đáy (Ngoài ra, đối với mỗi loại trong các hạt quark, có một antiquark tương ứng)  . Nhưng xin lưu ý rằng chúng ta hãy vui vì các quark có những cái tên ngớ ngẩn như vậy - nó làm cho chúng dễ nhớ hơn !

Nhưng làm thế nào mà các quark lại có những tên gọi ngớ ngẩn như vậy ?
Có sáu hương của hạt quark. "Hương " chỉ có nghĩa là các loại khác nhau. Hai loại quark nhẹ nhất được gọi lên và xuống .
Các quark thứ ba được gọi là quark lạ . Nó được đặt tên là "lạ" sau khi tìm thấy hạt K có tuổi thọ lâu dài "một cách kỳ lạ"   ; đây là hạt phức hợp đầu tiên được phát hiện có chứa quark này.

Các loại quark thứ tư, quark duyên , được đặt tên dựa trên một ý bất chợt . Nó được phát hiện vào năm 1974 gần như đồng thời ở cả hai Trung tâm gia tốc tuyến tính Stanford - Linear Accelerator Center Stanford (SLAC) và tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven.
Các quark thứ năm và thứ sáu đôi khi được gọi là sự thật (truth) và cái đẹp (beauty) trong quá khứ, nhưng ngay cả các nhà vật lý cho rằng đó là quả thật dễ thương.
Các quark đáy (bottom - beauty) lần đầu tiên được phát hiện tại Fermi National Lab (Fermilab) vào năm 1977, trong một hạt hỗn hợp gọi là Upsilon .
Các quark đỉnh (top - truth) đã được phát hiện cuối cùng , cũng tại Fermilab, vào năm 1995. Đó là các quark nặng nhất. Nó đã được dự đoán trong một thời gian dài nhưng chưa bao giờ được quan sát thành công cho đến thời điểm đó.

Quark có các đặc điểm bất thường về việc có một điện tích phân số , không giống như các proton và electron, trong đó có điện tích nguyên là 1 và -1 tương ứng. Quark cũng mang theo một loại tích gọi là sắc tích , mà chúng ta sẽ thảo luận sau.

Các quark khó nắm bắt nhất là các quark đỉnh , được phát hiện vào năm 1995 sau khi sự tồn tại của nó đã được đưa ra giả thuyết trong suốt 20 năm.
Do sự chuyển đổi năng lượng thành khối lượng, các máy gia tốc hiện đang sản xuất ra những hạt quark nặng, và thời gian sống ngắn ngủi thông qua hiện tượng va chạm hạt . Khối lượng của quark kéo dài một phạm vi rất lớn . Các quark nặng nhất là các quark đỉnh , khoảng 100.000 lần khối lượng lớn hơn so với hai loại nhẹ nhất là quark lên và xuống. Lời giải thích cho hệ thống cấp bậc này là một bí ẩn sâu thẳm , ngoại trừ khối lượng khổng lồ các quark đỉnh có thể được xem là một ưu điểm khá hấp dẫn . Thăm dò các thuộc tính chi tiết của quark đỉnh có thể làm sáng tỏ nguồn gốc của khối lượng riêng của nó trong vũ trụ.







Theo  Jay Hubisz, Fermilab

 +++++++++++++++++++++++++++

Nguồn :
1. http://www.symmetrymagazine.org/article/march-2006/explain-it-in-60-seconds-quarks
2. http://particleadventure.org/quarks.html
3. http://phys.org/news/2011-07-unseen.html
4. http://www.aps.org/units/ghp/gallery/proton.cfm
5. http://www.physi.uni-heidelberg.de/Forschung/ANP/Perkeo/
6. http://lhcathome.web.cern.ch/sixtrack/look-accelerators
7.http://en.wikipedia.org/wiki/Strong_interaction




Trần hồng Cơ
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 28/01/2015 .




-------------------------------------------------------------------------------------------

 Người có học biết mình ngu dốt. The learned man knows that he is ignorant.

 Victor Hugo.

*******

Blog Toán Cơ trích đăng các thông tin khoa học tự nhiên của tác giả và nhiều nguồn tham khảo trên Internet .
Blog cũng là nơi chia sẻ các suy nghĩ , ý tưởng về nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau .


Chia xẻ

Bài viết được xem nhiều trong tuần

CÁC BÀI VIẾT MỚI VỀ CHỦ ĐỀ TOÁN HỌC

Danh sách Blog

Gặp Cơ tại Researchgate.net

Co Tran