HẠT LÀ GÌ (WHAT IS A PARTICLE?)

  

HẠT LÀ GÌ ?

(WHAT IS A PARTICLE ?)

83B

Hình dung hạt cơ bản hiện nay rất đa chiều.Sau đây là những quan điểm về hạt cơ bản [1].

Đơn giản là hình dung hạt như một chất điểm , song vấn đề không đơn giản như vậy.Thế nào là một hạt : Wen phát biểu rằng đó là một câu hỏi lý thú .

HẠT LÀ SỰ CO CỦA HÀM SÓNG ‘Collapsed Wave Function’1

 

 

 

Hai hình vẽ trên đây mô tả hàm sóng trước và sau phép co ( collapse)

Khi chưa co lại hàm sóng trải rộng trong không gian như thế hạt có một vị trí bất kỳ song khi dùng detector để ghi đo thì hàm sóng co lại và hạt có vị trí nhất định.

HẠT LÀ KÍCH THÍCH LƯỢNG TỬ CỦA TRƯỜNG (QUANTUM EXCITATION)

 

Trong LTT người ta lượng tử hóa các trường và trường dao động theo tập một số quanta.

 

Helen Quinn đã đưa trường axion theo quan điểm hạt là kích thích lượng tử của trường.

HẠT LÀ BIỂU DIỄN BẤT KHẢ QUY (IRREDUCIBLE REPRESENTATION) CỦA MỘT NHÓM ĐỐI XỨNG

 

Để hiểu thế nào là nhóm và các biến đổi của nhóm ta xét ví dụ nhóm tam giác  với những biến đổi đối xứng mô tả trên các hình  vẽ sau.

 

 

Tương tự như thế các hạt tuân theo những nhóm đối xứng nhất định, các hạt tuân theo ví dụ nhóm Poincaré . Năm 1939 Eugene Wigner nhận định rằng hạt là những đối tượng tuân theo những biến đổi của một nhóm.

Hạt còn có một tính chất quan trọng là spin (quay nội tại), là phản ánh của sự quay trong vũ trụ (Nima Arkani-Hamed .Đối với spin thì biến đổi quay 360 độ sẽ làm spin bán nguyên đổi chiều như  bị chuyển động theo một giải Mobius 2D.

 

Biểu diễn chưa  phải là hạt mà là tập các tính chất của hạt (Seldom Glashow)

HẠT CÓ NHIỀU LỚP (LAYERS)

Hạt không chỉ có những tập mức cần thiết cho việc chuyển động trong không thời gian mà chúng còn có những mức dư (extra) :đó là “màu sắc –color” và “hương vị-flavors”.

 

Hạt là biểu diễn của nhóm SU(3),hạt với các tính chất nội tại của hương (flavor) và điện tích là biểu diễn theo thứ tự của các nhóm SU(2) và U(1). SM là mô hình của các hạt và tương tác được mô tả bởi nhóm đối xứng SU(3)xSU(2)xU(1)

HẠT LÀ DAO ĐỘNG CỦA CÁC DÂY (STRINGS) 

 

Trong LTD hạt được mô tả là những dao động của các dây (strings)

HẠT LÀ CÁC BIẾN DẠNG CỦA ĐẠI DƯƠNG  “qbit”

 

Đây thuộc chương trình “it-from-qubit” mô tả giả thuyết mọi vật trong vũ trụ đều xuất phát từ các bit lượng tử (quantum bit information).

HẠT CÒN LÀ NHỮNG GÌ MÀ CHÚNG TA THU ĐƯỢC TRONG CÁC DETECTOR

 

HẠT VỚI HÌNH HỌC

Arkani-Hamed và cộng sự đưa ra lý thuyết amplituhedron : MỘT ĐỐI TƯỢNG HÌNH HỌC  chứa các biên độ tán xạ trong thể tích của nó [2].

Như vậy nếu xét về mặt hình học  thì hạt cũng rơi vào phạm trù này .

Hai quan điểm It-from-qbit và amplituheron khác nhau song đều được xem là hai quan điểm không mâu thuẩn nhau và bổ sung nhau. Hấp dẫn có những cấu trúc toán học cần nghiên cứu để hiều trọn vẹn vấn đề thế nào là một hạt :What is a particle. Chúng ta chưa có một câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

[1] Natalie  Wolchover,What is a particle

https://www.quantamagazine.org/what-is-a-particle-20201112/

[2] Cao Chi ,Amplituheron

https://www.blogger.com/blog/post/edit/6367301289370266987/7698420220279650704