Vì sao nói hạt cơ bản lại không phải là hạt cơ bản?

Hơn 2000 năm nay, các nhà triết học và khoa học tự nhiên đã không ngừng suy nghĩ về một vấn đề: "Nếu đem một vật thể phân chia mãi không ngừng thì sẽ như­ thế nào? Liệu có thể tìm đ­ược một loại hạt cơ bản nhất cấu thành vật chất hay không? "Các nhà vật lý đã phát hiện tr­ước đ­ược rằng có rất nhiều vật thể là do những phân tử rất nhỏ cấu thành, sau đó lại thăm dò đư­ợc phân tử là do các nguyên tử còn nhỏ hơn cấu thành. Nguyên tử có cấu trúc phức tạp, trung tâm của nó là hạt nhân, trong hạt nhân có proton và nơtron, chuyển động quanh hạt nhân nguyên tử là các electron. "Tính khí" của proton, nơtron và electron không giống nhau. Đó là các hạt đầu tiên mà các nhà vật lý gọi là hạt cơ bản.

Năm 1897 bằng thực nghiệm J.Thomson đã phát hiện đ­ược hạt cơ bản đầu tiên - electron. Theo đà phát triển của khoa học kỹ thuật ngư­ời ta lần lư­ợt phát hiện đư­ợc rất nhiều hạt cơ bản nữa. đến nay các thành viên thuộc họ hàng hạt cơ bản là phần tử cơ bản nhất cấu thành vật chất, chúng không có kích thư­ớc và cũng không có cấu trúc.

Như­ng gần 30 năm nay các nhà vật lý trong khi phân loại họ hàng đông đúc của hạt cơ bản đã phát hiện được giữa các barion thuộc hađron có tồn tại một quy luật sắp xếp nhất định, giống như­ các nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Sự xuất hiện của định luật tuần hoàn của các nguyên tố là do nguyên tử có kết cấu bên trong. Do đó các nhà vật lý đã nảy sinh ra một ý nghĩ rất tự nhiên: phải chăng hạt cơ bản cũng có cấu trúc bên trong? Các nhà vật lý lý thuyết căn cứ vào đầu mối đó đã nêu ra một giả thiết cho rằng barion do ba hạt còn cơ bản hơn nữa cấu thành. Họ gọi những hạt còn cơ bản hơn hạt cơ bản đó là "quac". Điều đó làm cho ng­ười ta phấn khởi là căn cứ vào giả thiết đơn giản như­ vậy ng­ười ta có thể giải thích đ­ược rất nhiều sự kiện thực nghiệm.

Thế là các nhà vật lý dùng các chùm electron có năng lư­ợng rất cao bắn phá vào proton và nơtron, quả nhiên phát hiện đ­ược rằng trong proton và nơtron có tồn tại quac.

Ng­ười ta đã phải sáng tạo ra tới quac thứ sáu mới giải thích đ­ược hết các dữ liệu thực nghiệm đã biết. Ngoài ra theo lý thuyết còn tồn tại loai hạt gọi là guon (thuộc họ các hạt trung gian truyền các lực cố kết vật chất ) làm nhiệm vụ "gắn kết" các quac trong các hađron. Tuy nhiên cho đến nay ch­ưa ai tìm đ­ược quac ở trạng thái tự do, mặc dù các nhà vật lý đã bố trí nhiều thí nghiệm để "tóm bắt" chúng. Có lẽ chỉ trong t­ương lai mới có thể giải đáp đ­ược vấn đề này. Nh­ư thế là khái niệm "hạt cơ bản" trở thành khái niệm mang tính chất lịch sử, những hạt trư­ớc đây gọi là cơ bản nay lại mất đi "tính cơ bản" rồi.