7. Cấu trúc khóa luận
2.2. Đối xứng unita và phân loại các hạt cơ bản
Vào những năm 50 và đầu 60 của thế kỷ trước, số hạt cơ bản được biết lên đến vài trăm hạt. Một đòi hỏi tự nhiên là phải sắp xếp các hạt có hệ thống, tuân theo những quy luật nào đó tương tự như đã sắp xếp các nguyên tố hóa học theo bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev. Lý thuyết đối xứng unita ra đời vào những năm đầu của thập kỷ 60 (Gell – man, N’eeman, năm 1961). Theo lý thuyết này, tương tác mạnh là bất biến đối với một phép biến đổi đặc biệt trong không gian phức của vectơ unita. Phép biến đổi này giữ không đổi spin đồng vị I và siêu tích Y. Các hạt cơ bản được nhóm lại trong những đa tuyến unita (hay còn gọi là siêu đa tuyến đồng vị vì kết hợp cả spin đồng vị và siêu tích) [6].
Sau đây là một vài đa tuyến unita các hạt cơ bản:
- Đa tuyến 8 hạt meson có spin 1/2 và tính chẵn lẽ +1 gồm: phân nhóm 1 gồm
0
,
K K (I = 1/2 , Y = +1); phân nhóm 2 gồm 0
, ,
(I = 1, Y = 0) và 0 (I = 0, Y=0) được xếp cùng vị trí với hạt 0 vì có cùng hình chiếu spin đồng vị I3 = 0; phân nhóm 3 gồm 0
,
K K (I = 1/2, I = -1). (Xem hình 2.1. a).
- Đa tuyến 8 hađron có spin 1/2 và số chẵn lẻ +1 được sắp xếp theo ba phân nhóm có giá tri spin đồng vị và siêu tích như ba nhóm tương ứng nói trên: phân nhóm 1 gồm n và p; phân nhóm 2 gồm , 0, và 0, phân nhóm 3 gồm , 0. (Xem hình 2.1. b).
22
- Đa tuyến 10 hađron có spin 3/2 và số chẵn lẻ +1 gồm: phân nhóm 1 có
0 , , , (I = 3/2, Y = +1); phân nhóm 2 gồm * *0 * , , (I = 1, Y = 0); phân nhóm 3 có * *0 , (I = 1/2, Y = -1); phân nhóm 4 có (I = 0, Y = -2). (Xem hình 2.1.c).
Các đa tuyến thường được biểu diễn trong mặt phẳng Y, I3 như sau đây:
Hình 2.1.Các siêu đa tuyến: 8 baryon (a); 8 meson (b); và 10 hạt baryon (c)