Hạt có tỉ trọng nhỏ nhất nó sẽ bé dại hơn một electron

Vũ trụ là 1 nơi rộng lớn, với hàng ngàn tỷ thiên hà. Nhưng nó được tạo ra từ các mảnh phân tử nhân hết sức nhỏ. Bảng tuần hoàn bao gồm các nhân tố như oxy, carbon và những khối tạo ra khác làm cho các ngôi sao, bé mèo hoặc tách cà phê. Nhưng kể từ đầu cố gắng kỷ 20, những nhà khoa học đã cân nhắc và tìm kiếm ra các hạt cơ phiên bản ngày càng nhỏ tuổi hơn - phần đông hạt bé dại hơn nguyên tử đậy đầy vũ trụ. Vậy hạt cơ phiên bản nào nhỏ tuổi nhất? với ngược lại, cái nào là béo nhất?.

Bạn đang xem: Hạt nào có kích thước nhỏ nhất


*

Don Lincoln, một đơn vị khoa học cao cấp tại phòng thí nghiệm thứ gia tốc tổ quốc Fermi (Fermilab), gần Chicago, là trong những nhà công nghệ đang cố gắng trả lời thắc mắc này. Trên Fermilab, các nhà khoa học thực hiện một máy gia tốc hạt nhằm đập các hạt riêng lẻ lại với nhau và xem xét những mảnh vỡ - hoặc những hạt cơ bạn dạng mới có thể - xuất hiện. Lincoln cho thấy có hai cách để đo kích thước của những hạt: điều tra cân nặng của bọn chúng và đo kích cỡ vật lý của chúng, tương đương như giám sát và đo lường đường kính của một quả bóng.
Về khối lượng, những thắc mắc này tương đối đơn giản và dễ dàng để trả lời. Lincoln đến biết, phân tử có khối lượng khác "0" thấp nhất mà bọn họ biết là neutrino. Tuy nhiên, ông chỉ ra rằng rằng bọn họ không tất cả phép đo đúng chuẩn về cân nặng của neutrino vì các công cụ dùng để tính toán trọng lượng của các hạt cơ bạn dạng không đầy đủ nhạy.Lincoln nói: “Một hạt neutrino là 1 trong những hạt y hệt như bóng ma của quả đât hạ nguyên tử. Neutrino xúc tiến rất yếu đuối với vật chất và là hạt phong phú và đa dạng thứ nhị sau photon (hoạt động y như sóng hơn là các hạt thực tế). Trên thực tế, có hàng nghìn tỷ hạt neutrino trải qua bạn vào khoảng thời gian ngắn này. Neutrino gần như là không nặng trĩu và di chuyển gần bằng tốc độ ánh sáng.Hạt nhân nguyên tử được sinh sản thành tự neutron, proton cùng electron. Lincoln nói rằng bạn dạng thân proton cùng neutron có kích cỡ bằng một phần mười của phân tử nhân nói chung. Một electron có khối lượng gần bởi không, tuy vậy nó thực sự nặng vội 500.000 lần một neutrino (một lần nữa, không thể triển khai phép đo đúng đắn vào thời gian này).
*
Kích thước của những hạt có thể được đo bằng cách điều tra khối lượng của chúng hoặc kích thước vật lý của chúng.

Xem thêm: Bảng Nguyên Tử Khối Hóa Họ C Có Nguyên Tử Khối Là Bao Nhiêu, Please Wait


Các nhà vật lý áp dụng vôn năng lượng điện tử (eV) nhằm đo khối lượng của những hạt hạ nguyên tử, Lincoln nói. Về khía cạnh kỹ thuật, đơn vị chức năng là eV/c ^ 2, trong các số đó c là tốc độ ánh sáng. Một vôn điện tử tương tự với khoảng chừng 1,6x10 ^ -19 jun. Để đơn giản dễ dàng hóa đông đảo thứ, những nhà vật dụng lý thực hiện một tập hợp những đơn vị theo đó tốc độ ánh sáng sủa là 1. Để tính trọng lượng của một hạt hạ nguyên tử, bạn sẽ sử dụng phương trình danh tiếng của Albert Einstein E = mc ^ 2 nhằm lấy cân nặng (m) tính bởi kilôgam.Theo Lincoln, một electron nặng trĩu 511.000 electron volt, tương tự với 9,11 x 10 ^ -31 kg. Để so sánh, một proton điển hình nổi bật trong hạt nhân của một nguyên tử điển hình nặng 938 triệu electron volt, tuyệt 1,67 × 10 ^ -27 kg, ông nói.Ngược lại, phân tử cơ bạn dạng lớn độc nhất vô nhị (về khối lượng) mà họ biết là 1 trong những hạt được điện thoại tư vấn là top Quark, đo được bé số mập mạp 172,5 tỷ electron vôn, theo Lincoln. Phân tử quark là 1 loại hạt cơ phiên bản khác, theo như chúng ta biết, quan yếu chia nhỏ thành nhiều phần hơn. Những nhà kỹ thuật đã tìm kiếm thấy sáu các loại quark có (up-quark, down-quark, strange-quark, charm-v, bottom-quark và top-quark).Các up-quark cùng down-quark tạo nên proton cùng neutron, và chúng nặng tương ứng là 3 triệu cùng 5 triệu electron vôn. Trong lúc đó, hạt đứng top quark nặng gấp 57.500 lần Up-quark .
Câu hỏi về size vật lý khó vấn đáp hơn. Họ biết kích cỡ vật lý của một vài hạt, nhưng chưa phải những hạt nhỏ dại nhất. Một số trong những hạt "nhỏ" mà mọi fan nghe nói tới trong cuộc sống thường ngày hàng ngày, chẳng hạn như hạt nhỏ tuổi như vi rút, thực thụ nó hơi lớn.Lincoln đưa ra ý nghĩa sâu sắc về quy mô này: Một Virus điển hình nổi bật dài khoảng chừng 250 mang lại 400 nanomet (nanomet là một phần tỷ mét, tuyệt 10 ^ -9 m), với hạt nhân nguyên tử điển hình có size khoảng 10 ^ -14 m (0,00000000000001 m). Điều đó có nghĩa là một hạt nhân nguyên tử bé dại đối cùng với một bé virut, cũng giống như con virut là rất nhỏ dại đối với bọn chúng ta. Hiện nay tại, kích thước vật lý nhỏ dại nhất mà những nhà khoa học rất có thể đo được bởi máy tốc độ hạt nhỏ hơn 2000 lần so với proton, xuất xắc 5 x 10 ^ -20 m. Cho đến nay, những nhà kỹ thuật đã hoàn toàn có thể xác định rằng những hạt quark nhỏ dại hơn thế, nhưng chưa hẳn là bao nhiêu. www.magmareport.net