Skip to main content

Các nhà vật lí khám phá hạt được tạo thành hoàn toàn từ lực hạt nhân

Các nhà khoa học tại Technische Universität Wien (Đại học Công nghệ Wien) tin rằng họ đã tìm thấy một hạt rất khó nắm bắt: quả bóng keo (glueball). Các quả bóng keo là các hạt không bền tạo thành hoàn toàn từ các gluon, các boson mang lực hạt nhân làm cho các proton và neutron dính vào nhau bên trong hạt nhân nguyên tử.

Related image


Gluon thường được coi là tương tự như photon. Cả hai đều không có khối lượng và các photon mang lực điện từ giữa các hạt tích điện, các gluon mang lực hạt nhân mạnh giữa các quark. Không giống như photon, có tám loại gluon khác nhau và chúng có thể tương tác với nhau để hình thành các trạng thái liên kết - các quả bóng keo bí ẩn.

Các quả bóng keo được làm từ lực nguyên chất và chúng tồn tại quá ngắn để phát hiện trực tiếp. Vì lý do này, các nhà khoa học đã cố gắng xây dựng một mô tả lý thuyết chính xác về quá trình phân rã của các quả bóng keo. Bằng cách nghiên cứu các hạt cần được tạo ra trong quá trình phân rã, họ hi vọng có đủ thông tin để xác định các quả bóng keo trong các thí nghiệm.

Giáo sư Anton Rebhan và Frederic Brünner từ TU Wien đã sử dụng một phương pháp lý thuyết mới để tính toán sự phân rã bóng keo bằng cách áp dụng một số vật lý rất tinh vi. Họ phân tích các mẫu phân rã có thể bằng cách mở rộng lý thuyết lượng tử đến hơn ba chiều với sự tương tác hấp dẫn giữa các hạt. Lực hấp dẫn hiện không được bao gồm trong các lý thuyết lượng tử tổng quát, và sự hòa hợp của thuyết tương đối rộng với cơ học lượng tử là một trong những vấn đề chưa được giải quyết trong vật lý.

Mô hình phân rã của Brünner và Rebhan phù hợp với một trong hai thí nghiệm cho các quả bóng keo. Hạt được gọi là meson f0(1710) và nó được tìm thấy trong khá nhiều các thí nghiệm trên toàn thế giới. Nhiều dữ liệu về meson f0(1710) hy vọng sẽ được thu thập trong vài tháng tới, cả ở CERN và tại máy gia tốc Bắc Kinh (BES-III).

Giáo sư Rebhan nói: “Những kết quả này sẽ rất quan trọng đối với lý thuyết của chúng tôi. Đối với các quy trình đa hạt này, lý thuyết của chúng tôi dự đoán tốc độ phân rã hơi khác với các dự đoán của các mô hình đơn giản khác. Nếu các phép đo chấp nhận được với các tính toán của chúng tôi, đây sẽ là một thành công đáng ghi nhận cho phương pháp của chúng tôi.”.

Nếu f0(1710) được chứng minh là một bóng keo thì sẽ có những hệ quả thú vị ngoài vật lý hạt. Việc tìm chứng cứ về tương tác hấp dẫn vượt ra ngoài không gian 4 chiều có thể đưa chúng ta tiến gần hơn tới sự thống nhất của tất cả các lực trong một lý thuyết duy nhất.



Bài báo đã được công bố trên tạp chí Physics Review Letters.

(DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.131601).

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Hạt nhân bất ngờ có hình quả lê

Các thí nghiệm xác nhận rằng hạt nhân barium-144 có hình quả lê và gợi ý rằng sự bất đối xứng này rõ ràng hơn so với suy nghĩ trước đây. Hầu hết các hạt nhân đều có hình tròn hoặc hơi dẹt, giống như một quả bóng đá. Nhưng trong một số hạt nhân nhất định, proton và neutron sắp xếp theo cấu hình hình quả lê hơn. Chỉ một số ít hạt nhân bị biến dạng này được nhìn thấy trong các thí nghiệm. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã xác nhận rằng barium-144 (144Ba) là thành viên của câu lạc bộ độc quyền này. Hơn nữa, nó có thể bị bóp méo nhiều hơn những gì các nhà lý thuyết mong đợi, một phát hiện có thể thách thức các mô hình cấu trúc hạt nhân hiện tại. Việc kiểm tra trực tiếp nhất xem hạt nhân có hình quả lê hay không là tìm kiếm cái gọi là sự chuyển dịch bát cực giữa các trạng thái hạt nhân, chúng bị triệt tiêu trong các hạt nhân đối xứng hơn. Sử dụng phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã xác nhận rằng radium-224, radium-226 và một số hạt nhân nặng khác có hình quả lê. Trong nhiều thập kỉ, các nhà ...
Post a Comment
Read more

Giải Nobel: Xuyên hầm lượng tử trên quy mô lớn

Giải Nobel Vật lý năm 2025 ghi nhận việc khám phá ra hiệu ứng xuyên hầm lượng tử vĩ mô trong mạch điện. John Clarke, Michel Devoret và John Martinis. Khi vượt rào thế, một vật trong vật lý cổ điển sẽ bị bật trở lại, nhưng một hạt lượng tử có thể thoát ra ở phía bên kia. Đây được gọi là hiệu ứng xuyên hầm lượng tử giải thích một loạt các hiện tượng, từ các bước nhảy electron trong chất bán dẫn đến sự phân rã phóng xạ trong hạt nhân. Nhưng hiệu ứng xuyên hầm không chỉ giới hạn ở các hạt hạ nguyên tử, như được nhấn mạnh bởi Giải Nobel Vật lý năm nay. Những người nhận giải-John Clarke từ Đại học California, Berkeley; Michel Devoret từ Đại học Yale và John Martinis từ Đại học California, Santa Barbara đã chứng minh rằng các vật thể lớn bao gồm hàng tỷ hạt cũng có thể tạo đường hầm xuyên qua rào cản [1-3]. Sử dụng mạch siêu dẫn, các nhà vật lý đã chỉ ra rằng các electron siêu dẫn, hoạt động như một đơn vị tập thể, tạo đường hầm xuyên qua rào cản năng lượng giữa hai trạng thái điện áp. Cô...
Post a Comment
Read more

Gần đúng WKB cho lý thuyết Gamow của phân rã alpha

Đầu tiên, ta cần tìm hiểu gần đúng WKB (Wentzel–Kramers–Brillouin) là gì? Phương trình Schrödinger \begin{align} -\dfrac{\hbar^2}{2m}\dfrac{d^2\psi}{dx^2} + V(x)\psi &= E\psi \\ \dfrac{d^2\psi}{dx^2} &=-\dfrac{2m[E-V(x)]}{\hbar^2}\psi \end{align} Gọi \begin{equation} p(x) \equiv \sqrt{2m[E-V(x)]} \end{equation} là động lượng (cổ điển) của một hạt có năng lượng $E$ trong thế năng $V(x)$. Phương trình Schrödinger trở thành \begin{equation} \dfrac{d^2\psi}{dx^2} =-\dfrac{p^2}{\hbar^2}\psi \end{equation} Giả sử $E>V(x)$ (vùng cổ điển) khi đó $p(x)$ thực. Hạt bị nhốt trong hố thế. Một cách tổng quát, $\psi$ là hàm phức và ta có thể biểu diễn nó dưới dạng biên độ $A(x)$ và pha $\phi(x)$ \begin{align} \psi(x) = A(x)e^{i\phi(x)} \end{align} Thay vào phương trình Schrödinger \begin{align} A''+2iA'\phi'+iA\phi''-A(\phi ')^2 = -\dfrac{p^2}{\hbar^2}A \end{align} Ta tách làm 2 phương trình cho phần thực và ảo \begin{align} ...
Post a Comment
Read more