nhỏ|[[Nguyên tử heli chứa 2 proton (đỏ), 2 neutron (lục) và 2 electron (vàng).]]
Trong khoa học vật lý, các hạt hạ nguyên tử (tiếng Anh: subatomic particle) là các hạt nhỏ hơn nhiều lần so với các nguyên tử, là 1 khái niệm để chỉ các hạt cấu thành nên nguyên tử, cùng các hạt được giải phóng trong các phản ứng hạt nhân hay phản ứng phân rã. Ví dụ: electron, proton, neutron là những hạt hạ nguyên tử thường được nhắc đến. Có 2 loại hạt hạ nguyên tử: hạt sơ cấp, không được cấu tạo từ những hạt khác, và hạt tổ hợp. Vật lý hạt và vật lý hạt nhân nghiên cứu những hạt này và cách chúng tương tác với nhau. Ý tưởng tính chất của hạt được nghiên cứu qua các thí nghiệm cho thấy ánh sáng vừa có tính chất hoạt động giống như 1 dòng hạt (gọi là photon) vừa có các đặc tính của sóng. Điều này dẫn đến khái niệm mới về tính chất 2 mặt sóng-hạt để phản ánh rằng "các hạt" quy mô lượng tử hoạt động giống như cả các hạt và sóng (điều này đôi khi chúng được mô tả là các hạt phản xạ). 1 khái niệm mới khác, nguyên lý bất định, nói rằng các trạng thái của chúng đều xả ra đồng thời, chẳng hạn như vị trí và động lượng đồng thời xảy ra cùng một lúc, và không thể đo được chính xác. Trong thời gian gần đây, tính 2 mặt sóng-hạt đã được chứng minh là không chỉ áp dụng cho các photon mà còn cho các hạt lượng tử khác. Sự tương tác của các hạt trong khuôn khổ của lý thuyết trường lượng tử được hiểu là sự sáng tạo và hủy diệt lượng tử của các tương tác cơ bản tương ứng. Điều này pha trộn vật lý hạt với lý thuyết từ trường.
Phân loại
Theo thống kê
thumb|370x370px|Phân loại [[mô hình chuẩn của các hạt|thế=]]
Bất kỳ hạt hạ nguyên tử nào, giống như bất kỳ hạt nào trong không gian 3 chiều tuân theo luật của cơ học lượng tử, có thể là boson (với spin là số nguyên) hoặc fermion (với spin là nửa số nguyên lẻ).
Theo thành phần
Các hạt cơ bản của Mô hình Chuẩn bao gồm:
- 6 loại hạt quark: up, down, bottom, top, strange, and charm;
- 6 loại hạt lepton: electron, electron neutrino, muon, muon neutrino, tau, tau neutrino;
- 12 hạt boson gauge (lực mang): photon điện từ, 3 boson W, boson Z của lực tương tác yếu, và 8 gluon của lực tương tác mạnh.
- Hạt Higgs.
Các phần mở rộng khác nhau của Mô hình Chuẩn dự đoán sự tồn tại của 1 hạt graviton cơ bản và nhiều hạt cơ bản khác.
Các hạt hạ nguyên tử tổng hợp (như proton hoặc hạt nhân nguyên tử) là trạng thái liên kết của hai hay nhiều hạt cơ bản. Ví dụ, 1 proton được tạo thành từ 2 hạt up quark và 1 hạt down quark, trong khi hạt nhân nguyên tử của heli-4 bao gồm 2 proton và 2 neutron. Neutron được tạo thành từ 2 hạt down quark và 1 hạt up quark. Các hạt tổng hợp bao gồm tất cả các hadron: chúng bao gồm baryon (như proton và neutron) và meson (như pion và kaon).
Theo khối lượng
Trong thuyết tương đối hẹp, năng lượng của 1 hạt ở phần còn lại bằng khối lượng của nó nhân bình phương tốc độ ánh sáng, E = mc2. Đó là, khối lượng có thể được thể hiện dưới dạng năng lượng và ngược lại. Nếu 1 hạt có 1 hệ quy chiếu nằm ở phần còn lại, thì nó có khối lượng nghỉ tích cực và được gọi là khối lượng lớn.
Tất cả các hạt composite đều lớn. Baryon (có nghĩa là "nặng") có xu hướng có khối lượng lớn hơn meson (có nghĩa là "trung gian"), có xu hướng nặng hơn lepton (có nghĩa là "nhẹ"), nhưng lepton nặng nhất (hạt tau) nặng hơn 2 hương vị nhẹ nhất của baryon (nucleon). Nó cũng chắc chắn rằng bất kỳ hạt nào có điện tích đều lớn.
Tất cả các hạt không khối lượng (các hạt có khối lượng bất biến là số 0) là hạt cơ bản. Chúng bao gồm photon và gluon, mặc dù chúng không thể bị cô lập.
Các tính chất khác
Thông qua công trình nghiên cứu của Albert Einstein, Satyendra Nath Bose, Louis de Broglie, và nhiều nhà khoa học khác, lý thuyết khoa học hiện tại cho rằng tất cả các hạt đều có bản chất sóng. Điều này đã được xác minh không chỉ cho các hạt cơ bản mà còn cho các hạt hợp chất như nguyên tử và thậm chí cả các phân tử. Trên thực tế, theo các công thức truyền thống của cơ học lượng tử phi tương đối tính, tính nhị nguyên sóng-hạt áp dụng cho tất cả các đối tượng, thậm chí là các đối tượng vĩ mô; mặc dù các đặc tính sóng của các đối tượng vĩ mô không thể được phát hiện do các bước sóng nhỏ của chúng.
Sự tương tác giữa các hạt đã được xem xét kỹ lưỡng trong nhiều thế kỷ, và một vài luật đơn giản nhấn mạnh cách các hạt hoạt động trong va chạm và tương tác. Cơ bản nhất trong số này là các định luật bảo toàn năng lượng và bảo toàn động lượng, cho phép chúng ta tính toán các tương tác hạt trên thang độ lớn từ các ngôi sao đến các quark. Đây là những điều cơ bản tiên quyết của cơ học Newton, một loạt các phát biểu và phương trình trong cuốn Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên, được xuất bản lần đầu năm 1687.
Lịch sử
Thuật ngữ "hạt hạ nguyên tử" phần lớn là từ viết tắt của những năm 1960, được sử dụng để phân biệt một số lượng lớn các baryon và meson (trong đó bao gồm các hadron) từ các hạt mà giờ đây được cho là hạt cơ bản thực sự. Trước đó, các hadron đã từng được phân loại là "hạt cơ bản" bởi vì thành phần của chúng chưa được biết đến.
Danh sách các khám phá quan trọng sau:
👁️
0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
nhỏ|[[Nguyên tử heli chứa 2 proton (đỏ), 2 neutron (lục) và 2 electron (vàng).]] Trong khoa học vật lý, các **hạt hạ nguyên tử** (tiếng Anh: _subatomic particle_) là các hạt nhỏ hơn nhiều lần
**Hạt hạ nguyên tử X1835** là hạt hạ nguyên tử mới được các nhà khoa học tại Viện Vật lý năng lượng cao (IHEP), Hàn lâm viện khoa học Trung Quốc và Đại học Hawaii
nhỏ|Hình ảnh minh họa nguyên tử heli. Trong hạt nhân, proton có màu hồng và neutron có màu tía **Hạt nhân nguyên tử** là cấu trúc vật chất đậm đặc chiếm khối lượng chủ yếu
thumb|323x323px|Các hạt sơ cấp trong [[Mô hình Chuẩn|thế=]] **Hạt sơ cấp** () hay còn gọi là hạt cơ bản, là các hạt hạ nguyên tử không có các cấu trúc phụ, không được cấu tạo
|} **Nguyên tử** là đơn vị cơ bản của vật chất chứa một hạt nhân ở trung tâm bao quanh bởi đám mây điện tích âm các electron (âm điện tử). Hạt nhân nguyên tử
**Danh sách hạt cơ bản** đã tìm thấy hoặc được tin rằng tồn tại trong vũ trụ của chúng ta phân chia theo thành các nhóm chủ yếu sau: ## Các hạt sơ cấp Hạt
1. Giới thiệu về cuốn sách Vũ Trụ Trong Hạt Bụi Từ Vũ trụ hay Kosmos trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là trật tự, hài hòa. Hy Lạp là cái nôi của nền văn
Từ Vũ trụ hay Kosmos trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là trật tự, hài hòa. Hy Lạp là cái nôi của nền văn minh Tây phương cho đến hiện đại. Vũ trụ về mặt
**Vụ ném bom nguyên tử Hiroshima và Nagasaki** là sự kiện hai quả bom nguyên tử được Quân đội Hoa Kỳ, theo lệnh của Tổng thống Harry S Truman, sử dụng trong Chiến tranh thế
thumb|upright=1.3|Các [[hàm sóng của electron trong một nguyên tử hydro tại các mức năng lượng khác nhau. Cơ học lượng tử không dự đoán chính xác vị trí của một hạt trong không gian, nó
**Vật lý hạt** là một ngành của vật lý nghiên cứu về các hạt sơ cấp chứa trong vật chất và bức xạ, cùng với những tương tác giữa chúng. Nó còn được gọi là
phải|nhỏ|375x375px|Máy Linac ở trong máy gia tốc [[Australian Synchrotron sử dụng sóng vô tuyến từ một máy cộng hưởng ờ đầu linac để gia tốc chùm electron lên đến năng lượng bằng 100 MeV.]] **Máy
Trong vật lý lý thuyết, **Lý thuyết trường lượng tử** (tiếng Anh: **quantum field theory**, thường viết tắt QFT) là một khuôn khổ lý thuyết để xây dựng các mô hình cơ học lượng tử
**Tự nhiên** hay **thiên nhiên**, theo nghĩa rộng nhất, là thế giới hay vũ trụ mang tính vật chất. "Tự nhiên" nói đến các hiện tượng xảy ra trong thế giới vật chất, và cũng
Từ trường của một thanh [[nam châm hình trụ.]] **Từ trường** là môi trường năng lượng đặc biệt sinh ra quanh các điện tích chuyển động hoặc do sự biến thiên của điện trường hoặc
thumb|Tổng thống [[Harry S. Truman ký đạo luật năm 1946]] **Ủy ban Năng lượng nguyên tử Hoa Kỳ** viết tắt **AEC** (United States Atomic Energy Commission) là một cơ quan nhà nước của Hoa Kỳ,
**Phân rã hạt** là quá trình tự phát của một hạt hạ nguyên tử không ổn định biến thành nhiều hạt khác. Các hạt được tạo ra trong quá trình này (trạng thái cuối cùng)
nhỏ| Thợ hàn hồ quang cần bảo vệ bản thân khỏi [[Tia lửa|tia lửa hàn, đó là các hạt kim loại được nung nóng bay ra khỏi bề mặt hàn.]] Trong khoa học vật lý,
Đây là dòng thời gian của những khám phá hạt hạ nguyên tử, bao gồm tất cả các hạt được phát hiện từ trước đến nay được cho là hạt sơ cấp đã chứng minh
**Phản hạt** của một hạt sơ cấp là hạt có cùng khối lượng như hạt đã cho, song có một hoặc một số tính chất vật lý khác cùng độ lớn nhưng có chiều ngược
nhỏ|phải|[[Nhà máy điện hạt nhân Ikata, lò phản ứng nước áp lực làm lạnh bằng chất lỏng trao đổi nhiệt thứ cấp với đại dương.]] nhỏ|phải|Ba loại tàu năng lượng hạt nhân, từ trên xuống
**Quang phân rã** (còn gọi là **quang chuyển hóa**, hoặc **phản ứng quang hạt nhân**) là một phản ứng hạt nhân trong đó hạt nhân nguyên tử hấp thụ tia gamma năng lượng cao, chuyển
**Lưỡng tính sóng–hạt** là một thuộc tính cơ bản của vật chất, thể hiện ở điểm mọi đối tượng vật chất di chuyển trong không gian đều có tính chất như là sự lan truyền
phải|nhỏ|200x200px| Một [[electron và positron quay quanh trung tâm khối lượng chung của chúng.. Đây là một trạng thái lượng tử ràng buộc được gọi là **positronic**. ]] **Positronic** (**Ps**) là một hệ thống bao
Các **ion HZE** là thành phần hạt nhân năng lượng cao của các tia vũ trụ thiên hà (GCR) có điện tích lớn hơn +2. Chữ viết tắt "HZE" xuất phát từ số nguyên tử
thumb|1 trong 2 quả [[bom nguyên tử Mk 39 trong sự kiện Goldsboro 1961]] **Sự cố bom nguyên tử Goldsboro 1961** hay còn được gọi là **vụ tai nạn máy bay B-52 Goldsboro 1961**, trên
**Kỹ thuật hạt nhân** là ngành kỹ thuật tập trung vào các ứng dụng của các quá trình phân hạch, nhiệt hạch, cùng với những hiện tượng vật lý hạ nguyên tử dựa trên những
**Bức xạ hạt** (tiếng Anh: _Particle radiation_) là bức xạ năng lượng ở dạng các hạt hạ nguyên tử di chuyển nhanh. Bức xạ hạt được gọi là chùm hạt nếu các hạt di chuyển
**Di-positronic**, hay **disposition**, là một phân tử ngoại lai bao gồm hai nguyên tử positronic. Nó được dự đoán tồn tại vào năm 1946 bởi John Archibald Wheeler, và sau đó nghiên cứu về mặt
**Tết Nguyên Đán** (còn gọi là **Tết Cả**, **Tết Ta**, **Tết Âm lịch**, **Tết Cổ truyền**, **Tết Á Đông** hay đơn giản là **Tết**) là dịp lễ đầu năm mới theo âm lịch của Việt
**Electron** hay **điện tử**, là một hạt hạ nguyên tử, có ký hiệu là hay , mà điện tích của nó bằng trừ một điện tích cơ bản. Các electron thuộc về thế hệ thứ
thumb|phải|Tranh vẽ các tiểu hoàng tử của [[Minh Hiến Tông.]] **Hoàng tử** (chữ Hán: 皇子; tiếng Anh: _Imperial Prince_), mang nghĩa _"Con trai của Hoàng thất"_, là danh từ chỉ những người con trai của
**Nhà Hạ** (, khoảng thế kỷ 21 TCN - khoảng thế kỷ 16 TCN) là một triều đại lịch sử chưa được kiểm chứng của Trung Quốc, đây là triều đại được nhiều nhà nghiên
**Neutron** (tiếng Việt đọc là nơtron hoặc _nơ-tơ-rông_ hay _Trung hòa tử_) là một hạt hạ nguyên tử, là một trong hai loại hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử. Neutron không mang điện
phải|nhỏ|370x370px|Bốn trạng thái phổ biến của vật chất. Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái, các trạng thái này là chất rắn, chất lỏng, plasma (li tử) và chất khí, được biểu
**Cọ Hạ Long** (danh pháp hai phần: **_Livistona halongensis_**) thuộc chi _Livistona_ là một trong những loài thực vật đặc hữu chỉ có ở Vườn quốc gia Cát Bà, Hải Phòng và Vịnh Hạ Long.
Hạt Macca Tây NguyênGiá: 118 k/ 500 gramXin LH: Ms.Trang - 0934.35.70.79Bạn biết không? Hạt macca được mệnh danh là hoàng hậu của các loại quả khô. Nhờ nguồn dinh dưỡng dồi dào và vị
**Thái Nguyên** là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc Bộ, Việt Nam. Trung tâm hành chính của tỉnh là phường Phan Đình Phùng, cách trung tâm Hà Nội khoảng 70 km. Năm 2025, hai tỉnh Thái
**Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận** là tên gọi chung của chuỗi hai nhà máy điện hạt nhân I và II được lập dự án xây dựng cho đến năm 2016 tại tỉnh Ninh
**Plutoni** là một nguyên tố hóa học hiếm, có tính phóng xạ cao với ký hiệu hóa học **Pu** và số nguyên tử 94. Nó là một kim loại thuộc nhóm actini với bề ngoài
nhỏ|Hạt phỉ chín nhỏ|_Cây [[corylus colurna_, Thổ Nhĩ Kỳ]] **Hạt phỉ** là hạt của cây phỉ bao gồm bất kỳ loại hạt nào có nguồn gốc từ các loài thuộc chi _Corylus_, đặc biệt là hạt của loài _Corylus avellana_. Nó còn được
**Mô hình Chuẩn** của vật lý hạt là một thuyết bàn về các tương tác hạt nhân mạnh, yếu, và điện từ cũng như xác định tất cả những hạt hạ nguyên tử đã biết.
**Nguyễn Bỉnh Khiêm** (chữ Hán: 阮秉謙; 13 tháng 5 năm 1491 – 28 tháng 11 năm 1585), tên huý là **Văn Đạt** (文達), tự là **Hanh Phủ** (亨甫), hiệu là **Bạch Vân am cư sĩ**
**Ernest Rutherford** (1871 - 1937) là một nhà vật lý người New Zealand hoạt động trong lĩnh vực phóng xạ và cấu tạo nguyên tử. Ông được coi là "cha đẻ" của vật lý hạt
Bảng tuần hoàn tiêu chuẩn 18 cột. Màu sắc thể hiện các nhóm [[nguyên tố hoá học của nguyên tử khác nhau và tính chất hóa học trong từng nhóm (cột)]] **Bảng tuần hoàn** (tên
**Richard Phillips Feynman** (; 11 tháng 5 năm 1918 – 15 tháng 2 năm 1988) là một nhà vật lý lý thuyết người Mỹ được biết đến với công trình về phương pháp tích phân
nhỏ|295x295px|[[Đám mây hình nấm của quả bom nguyên tử _Fat Man_ ném xuống thành phố Nagasaki, Nhật Bản vào ngày 9 tháng 8 năm 1945.]] **Vũ khí hạt nhân** (chữ Nôm: 武器核仁, tiếng Anh: _nuclear
:_Xem các nghĩa khác tại proton (định hướng)_ **Proton** (ký hiệu **p** hay **p+**; tiếng Hy Lạp: _πρώτον_ nghĩa là "đầu tiên"; tiếng Việt: _prô-tông_) là 1 loại hạt tổ hợp, hạt hạ nguyên tử
**Nghi Thiên Chương Hoàng hậu** (chữ Hán: 儀天章皇后; 20 tháng 6 năm 1810 - 22 tháng 5 năm 1901) là thuỵ hiệu (được truy tôn sau khi qua đời) của một mệnh phụ nhà Nguyễn
thumb|Trụ sở [[Ủy ban trù bị Tổ chức Hiệp ước Cấm thử Hạt nhân Toàn diện |Ủy ban trù bị CTBTO tại khu Trung tâm Quốc tế Viên, Áo]] **Tổ chức Hiệp ước Cấm thử