Các hạt hạ nguyên tử

nguyên tử

Trong thế giới vật lý, các hạt hạ nguyên tử để mô tả cấu trúc của vật chất nhỏ hơn. Trong trường hợp này, nguyên tử là một phần của những cấu trúc này và chúng là những cấu trúc xác định tính chất của nó. Các hạt hạ nguyên tử có thể có nhiều loại và có tầm quan trọng lớn đối với việc tìm hiểu vật chất.

Vì vậy, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về các hạt hạ nguyên tử, các đặc điểm và kiểu của chúng.

Hạt hạ nguyên tử là gì

các hạt hạ nguyên tử tồn tại

Trong suốt lịch sử, con người đã nghiên cứu vật chất và đã đề xuất nhiều lý thuyết và phương pháp khoa học khác nhau cho các hạt nhỏ nhất cấu thành nên mọi thứ.

Do sự phát triển của lý thuyết lượng tử, điện hóa học, vật lý hạt nhân và các ngành khác, các mô hình nguyên tử khác nhau được đề xuất từ ​​thời cổ đại dường như đồng thời là các dạng xác định.

Do đó, như chúng ta đều biết ngày nay, nguyên tử là đơn vị nhỏ nhất để khám phá ra vật chất và có các đặc điểm của nguyên tố hóa học, Nó bao gồm một hạt nhân của các hạt trong hầu hết chân không và trong đó tập trung các hạt lớn nhất. Phần trăm khối lượng của nó và các hạt khác (electron) quay xung quanh nó.

Nghiên cứu thực nghiệm về các hạt hạ nguyên tử rất gian nan, bởi vì nhiều trong số chúng không ổn định và chỉ có thể quan sát được trong máy gia tốc hạt. Tuy nhiên, những cái ổn định nhất, chẳng hạn như electron, proton và neutron, đã được biết đến nhiều.

Các tính năng chính

các hạt hạ nguyên tử

Các proton và neutron có thể được chia nhỏ thành các hạt đơn giản hơn gọi là quark. Các hạt hạ nguyên tử được phân loại theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Ví dụ, các hạt ổn định và nổi tiếng nhất có ba loại: electron, proton và neutron. Các hạt khác nhau bởi điện tích của chúng (tương ứng là âm, dương và trung hòa) và khối lượng của chúng, hoặc vì electron là nguyên tố cơ bản và hai hạt cuối cùng là hợp chất. Ngoài ra, các electron quay quanh hạt nhân, trong khi proton và neutron tạo nên hạt nhân.

Mặt khác, proton và neutron, với tư cách là các hạt tổng hợp, có thể được chia nhỏ thành các hạt khác được gọi là quark, được kết nối bởi các loại hạt khác được gọi là gluon. Cả quark và gluon đều là những hạt không thể phân chia, tức là những hạt cơ bản. Có sáu loại quark: up (lên), down (xuống), charm (quyến rũ), lạ (lạ), top (cao hơn) và bottom (kém hơn).

Tương tự, có các photon, là các hạt hạ nguyên tử chịu trách nhiệm cho tương tác điện từ, và neutrino và boson đo, chịu trách nhiệm cho các lực hạt nhân yếu. Cuối cùng, có boson Higgs, một hạt được phát hiện vào năm 2012, chịu trách nhiệm về khối lượng của tất cả các hạt cơ bản khác (mọi thứ tạo nên vũ trụ).

Hành vi của các hạt cơ bản là một thách thức đối với khoa học. Mặc dù cơ học lượng tử và mô hình tiêu chuẩn của các hạt cơ bản mô tả khung lý thuyết của thế giới hạ nguyên tử này một cách thành công đáng ngạc nhiên, vẫn có một lý thuyết có thể giải thích tất cả các hành vi của vũ trụ, có thể kết nối cơ học lượng tử với thuyết tương đối của Einstein. Ngày nay có một số lý thuyết thuộc loại này, chẳng hạn như lý thuyết dây, nhưng giá trị của chúng vẫn chưa được xác nhận bằng thực nghiệm.

Chúng ta biết những hạt hạ nguyên tử nào

hạt và nguyên tử

Điều quan trọng là phải nói "chúng ta biết" hơn là "tồn tại", bởi vì ngày nay các nhà vật lý vẫn tiếp tục khám phá những điều mới. Nhờ máy gia tốc hạt, chúng tôi phát hiện ra các hạt hạ nguyên tử, tạo ra các nguyên tử va chạm với nhau với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng (300.000 km / giây) trong khi chúng ta chờ chúng phân hủy thành các hạt hạ nguyên tử.

Nhờ chúng, chúng ta đã phát hiện ra hàng chục hạt hạ nguyên tử, nhưng ước tính còn hàng trăm hạt nữa cần khám phá. Các hạt truyền thống là proton, neutron và electron, nhưng khi tiến về phía trước, chúng ta phát hiện ra rằng chúng được tạo thành từ các hạt hạ nguyên tử khác, nhỏ hơn. Do đó, chúng được phân loại tùy theo việc chúng là các hạt hạ nguyên tử cơ bản hay các hạt hạ nguyên tử tổng hợp.

Các hạt hạ nguyên tử tổng hợp

Các hạt tổng hợp là những thực thể hạ nguyên tử đầu tiên được phát hiện. Trong một thời gian dài (cho đến giữa thế kỷ XNUMX, sự tồn tại của người khác được lý thuyết hóa), người ta cho rằng họ là sự tồn tại duy nhất. Tuy nhiên, những hạt hạ nguyên tử này được hình thành bởi sự liên kết của các hạt cơ bản mà chúng ta sẽ thấy ở điểm tiếp theo.

Proton

Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân nguyên tử được tạo thành từ các proton và neutron và một quỹ đạo của các electron xung quanh nó. Proton là một hạt hạ nguyên tử có điện tích dương lớn hơn nhiều so với electron. Trên thực tế, chất lượng của nó cao gấp 2000 lần của anh ấy.

Cần lưu ý rằng số proton quyết định nguyên tố hóa học. Do đó, nguyên tử hydro luôn có proton.

Nơtron

Nơtron là các hạt hạ nguyên tử tạo nên hạt nhân cùng với các proton. Khối lượng của nó rất giống với khối lượng của một proton, mặc dù trong trường hợp này nó không có điện tích. Số lượng neutron trong hạt nhân không xác định nguyên tố (cũng như proton), nhưng nó xác định đồng vị, là một dạng biến thể ít hay nhiều ổn định của một nguyên tố mất đi hoặc thu được neutron.

Hadron

Hadron là các hạt hạ nguyên tử được tạo thành từ các hạt quark, và chúng ta sẽ xem các hạt cơ bản này sau. Để không đi vào các lĩnh vực quá phức tạp, chúng ta hãy giữ ý tưởng rằng các hạt này giữ các hạt quark lại với nhau do tương tác hạt nhân rất mạnh.

Điện tử

Bản thân electron đã là một hạt hạ nguyên tử, vì nó có thể tồn tại độc lập với các nguyên tử và không được hình thành bởi sự liên kết của các hạt khác. Nó là một hạt nhỏ hơn 2.000 lần so với proton và mang điện tích âm. Trên thực tế, nó là đơn vị tích điện nhỏ nhất trong tự nhiên.

Quark

Các hạt quark là một phần của proton và neutron. Ngày nay, sáu trong số các hạt hạ nguyên tử này đã được biết đến, nhưng không có hạt nào trong số chúng dường như tồn tại độc lập với nguyên tử. Nói cách khác, các quark luôn tạo thành proton và neutron.

Vì vậy, hai hạt hạ nguyên tử này tồn tại dựa trên loại quark tạo ra nó. Nói cách khác, nếu một nguyên tố hóa học hoặc các nguyên tố hóa học khác được hình thành nó phụ thuộc vào tổ chức của sáu hạt quark. Sự tồn tại của nó đã được xác nhận vào những năm 1960.

Boson

Boson là một hạt hạ nguyên tử giải thích bản chất của tất cả các tương tác cơ bản trong vũ trụ, ngoại trừ lực hấp dẫn. Chúng là những hạt truyền lực tương tác giữa các hạt còn lại theo một cách nào đó. Chúng là các hạt mang lực giữ proton và neutron với nhau, lực điện từ (liên kết các electron với hạt nhân để làm cho nó quay quanh hạt nhân) và bức xạ.

Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các hạt hạ nguyên tử và đặc điểm của chúng.


Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.