Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 21)

Neutron

Sau đó, vào năm 1932, James Chadwick (1891–1974) nắm lấy các kết quả thí nghiệm tiến hành ở Đức và Pháp. Walther Bothe và cậu sinh viên Herbert Becker cho bắn phá beryllium bằng các hạt alpha năng lượng tương đối cao phát ra từ polonium và tìm thấy một dạng bức xạ mới không tích điện được giải phóng trong phản ứng tiếp sau đó. Trong khi đó, Irène và Frédéric Joliot-Curie ở Pháp (Irène là con gái nhà Curie) cho bắn phá paraffin bằng một loại bức xạ năng lượng cao, không tích điện giống như vậy do chính beryllium phát ra.

Thế nhưng Chadwick, từ những hợp tác trước đó của ông với Rutherford, biết cái ông đang tìm kiếm và có thể chỉ ra rằng giả thuyết tia gamma là không thể biện hộ được. Ông tiến hành một loạt thí nghiệm xác nhận sự tồn tại của một hạt mới, trung hòa điện với khối lượng hơi nhỉnh hơn proton một chút. Năm 1935, ông được trao Giải Nobel Vật lí cho việc khám phá neutron.

Bức tranh cuối cùng ư?

Mô hình nguyên tử bây giờ đã hoàn chỉnh: một hạt nhân tí hon gồm Z proton tích điện dương và A – Z neutron trung hòa điện (gọi chung là các nucleon), quay xung quanh hạt nhân là Z electron. Các electron này có thể nhảy giữa các quỹ đạo – hoặc rời hẳn khỏi nguyên tử - bằng cách trao đổi các photon, các gói ánh sáng lượng tử hóa của Einstein.

Nếu bạn nhắm mắt lại và tin vào thuyết lượng tử của Bohr và các đồng sự của ông, thì bạn có thể sử dụng mô hình trên để giải thích hầu hết thế giới hóa học. Và với hóa học, bạn có thể xây dựng các phân tử – các phân tử như amino acid cần thiết cho ADN và mọi kì quan của sự sống.

Thế tại sao bạn cần đến thứ gì đó khác ngoài các proton, neutron, electron, và photon? Tại sao vật lí hạt cần phải vượt ra khỏi các thành phần cơ bản của nguyên tử? Như bạn sẽ thấy trong phần còn lại của quyển sách, bởi vì chúng ta phải làm thế. Để tìm hiểu tại sao, chúng ta cần phải lùi lại một chút về thập niên đầu tiên của thế kỉ 20.

TÌM HIỂU NHANH VẬT LÍ HẠT
Tom Whyntie & Oliver Pugh
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>