[Only registered and activated users can see links. ]
June 20, 2010
Năm 1979, Sheldon Glashow (1932), Abdus Salam (1926-1996), và Steven Wienberg đã được giải Nobel nhờ lý thuyết thống nhất tương tác điện từ và tương tác yếu. Trong mô hình lý thuyết điện yếu ( electroweak theory), tương tác hạt nhân yếu và tương tác điện từ đều có cùng độ lớn khi các hạt ở mức năng lượng rất lớn. Lý thuyết đã có rất nhiều dự đoán chính xác, một trong những số đó phải kể đến đó là dự đoán khối lượng của các hạt W và Z với khối lượng 82 GeV/c^2 và 93 GeV/c^2 và đã được kiểm chứng qua thực nghiệm.
Sự kết hợp của lý thuyết điện yếu và sắc động lực học lượng tử ( quantum chromodynamics – QCD) của tương tác hạt nhân mạnh được giới Vật lý hạt gọi chung là Mô Hình Chuẩn ( Standard Model). Mặc dù mô hình này gồm nhiều thành phần và cấu trúc phức tạp, nó có thể được tóm tắt qua hình vẽ dưới đây.
[Only registered and activated users can see links. ]
H1. Mô Hình Chuẩn của Vật Lý Hạt
Mỗi tương tác có thể được diễn giải chi tiết hơn qua hình vẽ sau:
[Only registered and activated users can see links. ]
H2. Các thành phần trong Mô Hình Chuẩn [nobelprize.org]
Mô Hinh Chuẩn vẫn chưa kết hợp được lực hấp dẫn song nhiều nhà khoa học vẫn tin tưởng có hạt truyền tương tác Graviton cấu thành nên lực hấp dẫn trong vũ trụ. Ở hình vẽ đầu, quarks có mặt trong tất cả các lực cơ bản, trong khi leptons có mặt trong hầu hết các lực, trừ tương tác hạt nhân mạnh. Mô Hình Chuẩn không trả lời hết được những câu hỏi quan trọng, ví dụ như vì sao hai hạt truyền tương tác của hạt nhân yếu là photon không có khối lượng, trong khi các boson W và Z lại có khối lượng rất lớn ? Bời vì sự khác biệt về khối lượng này, lực điện từ và hạt nhân yếu họat động rất khác nhau ở mức năng lượng thấp, song lại tương đồng ở mức năng lượng cao, khi đó năng lượng nghỉ ( rest energy) là tương đối nhỏ so với tổng năng lượng ( total energy). Các lực họat động giống nhau ở mức năng lượng lớn, nhưng lại được tách ra và họat động rất khác nhau ở mức năng lượng nhỏ được gọi là quá trình phá vỡ đối xứng ( symmetry breaking). Đặc điểm khối lượng nghỉ khác không của các boson W và Z đặt ra câu hỏi về nguồn gốc khối lượng của các hạt cơ bản. Để giải thích cho đặc điểm này, một lý thuyết đã đợc xây dựng mang tên Higgs boson, nhằm tạo ra cơ chế cho quá trình phá vỡ đối xứng. Mô Hình Chuẩn sửa đối kết hợp với cơ chế Higgs bosons có thể giải thích tường tận những đặc điểm và tích chất của các lực và hạt truyền tương tác.
Theo thông tin cập nhật nhất từ nhóm vật lý hạt DZero, thuộc FermiLab, Mỹ, họ đã có những bằng chứng thực nghiệm về sự tồn tại của các hạt Higgs bosons. Nếu kết quả của nhóm DZero mới giới thiệu [Only registered and activated users can see links. ] được xác nhận là đúng qua thực nghiệm ở CERN thì đây có lẽ là một trong những phát hiện được mong mỏi nhất trong nửa thế kỷ qua của giới vật lý nói chung và vật lý hạt nói riêng.