Eroja Leptonien ja kvarkkien välillä

Meistä ei ole monia, jotka tietäisivät mitä leptonit tai kvarkit ovat, puhumatta kyvystä erottaa ne! Niille, joilla on jotain tekemistä fysiikan kanssa, erityisesti hiukkasfysiikan kanssa, he voivat ehkä tunnistaa sen, mitä kutsumme leptoneiksi tai kvarkeiksi.

Koska tutkimusta jatketaan useilla oppilailla, uusimman tekniikan ja uskomattoman ohjelmisto-avun avulla, päivittäin löydetään tai keksitään jotain uutta. Sama asia on fysiikassa; tiedemiehet tai fyysikot pitävät paikkansa uusien ilmiöiden, prosessien ja hiukkasten löytämisessä. Yksi tällainen fysiikkaan liittyvä aihe, joka on herättänyt viime aikoina paljon huomiota, on pienempien ja silti pienempien hiukkasten tutkiminen. Tutkijat yrittävät päästä jonkin perustaan; mikäli jotain on olemassa, mikä tekee siitä? Mistä se koostuu? Tämä johtaa pienempien ja jopa pienempien hiukkasten löytämiseen. Minkä tahansa hiukkasen juurten jäljittämiselle on kuitenkin raja; tulee kohta, jossa on löydetty alkeellisimmat hiukkaset, jotka ovat melkein kaikkien rakenteiden yksiköitä; ja ne ovat leptoneja ja kvarkkeja. Nämä kaksi ovat minkä tahansa rakenteen perustahiukkasia, mutta niillä on joitain huomattavia eroja.

Leptoneihin sisältyvät hiukkaset, kuten muonit ja elektronit. Yhteensä on 6 leptonia ja jokaisella näistä leptoneista on ainutlaatuinen anti-leptoni-vastine. Jokaiselle kuunalle, elektronille ja taonille (kolme erityyppistä leptonia) liittyy vastaava neutriino (toinen leptoni tyyppi). Leptonit eivät yleensä osallistu mihinkään vahvaan vuorovaikutukseen, eikä niiden edes nähdä olevan läsnä ytimessä. Mitä kvarkeihin liittyy, niitä on myös 6, jotka on ryhmitelty muodostamaan 3 paria (eli ylhäältä ja alhaalta, ylös ja alas ja hurmaaen ja omituisesti). Suurin osa teistä on ehkä kuullut sanat protonit ja neutronit, jotka tunnetaan yhdessä nimellä hadronit. Kvarkit ovat protonien, neutronien ja muiden hiukkasten perusyksiköitä, joita aikaisemmin pidettiin perustavanlaatuisimpana perushiukkasina. Kvarkeihin on erikoista se, että niiden varauksen suuruus on vain murto-osa elektronin varauksesta. Vastoin leptoneja, kvarkkeja löytyy ytimestä ja ne voivat osallistua vuorovaikutuksiin.

Latausero on tärkeä; leptoneilla, jotka ovat joskus ryhmiä kahteen ryhmään, nimittäin leptoneihin ja lepton-neutriinoihin, varaukset ovat vastaavasti -1 ja 0. Kvarkeissa on kuitenkin maksuja, jotka ovat joko 1/3 (alhaalta, alhaalta ja omituiselta) tai +2/3 (ylhäältä, viehätys ja ylöspäin). Lyhyesti sanottuna, leptoneilla on kokonaislippuja, kun taas kvarkeilla on osittainen varaus.

Eteenpäin leptonit voivat olla vapaasti, mutta kvarkit eivät voi. Perusvoiman vuoksi, jota kutsutaan ”vahvaksi voimaksi”, kvarkkia ei koskaan ole luonnossa vapaasti. Tämä voima pitää kvarkit vetäytyneinä toisiinsa tai ytimeen ja kasvaa, kun nämä kvarkit liikkuvat kauempana toisistaan. Tämä johtuu siitä, että vapaata kvarkkia on lähes mahdotonta havaita. Neljästä voimatyypistä kvarkit ovat voimakkaan voiman alla, heikko voima (radioaktiivisesta hajoamisesta vastuussa oleva voima), sähkömagneettinen voima (mikä on syy siihen, että atomit tarttuvat toisiinsa) ja painovoima (joka yleensä vaikuttaa mille tahansa esineelle, jolla on energia tai massa maailmankaikkeudessa). Leptonit puolestaan ​​ovat kaikkien näiden kolmen viimeisen voiman alla, mutta koska niiden välillä ei ole voimakkainta voimaa, leptonit voivat esiintyä vapaasti. Koska vahvalla voimalla on hyvin pieni etäisyys, kun taas loput kolme voimaa voivat toimia pidemmillä alueilla, leptonit eivät ole voimakkaan voiman alla.

Yhteenveto eroista pisteinä

1. Sekä leptonit että kvarkit ovat perusrakenteita kaikissa rakenteissa; leptoneihin kuuluvat protonit, neutronit, kuonit, elektronit jne., kvarkeihin kuuluu ylä, ala, ylös, alas, outo ja viehätys
2. Leptoneja voi olla läsnä ytimessä (esimerkiksi neutroneja ja protoneja, joita kutsutaan kollektiivisesti nukleoneiksi), mutta niiden ei yleensä nähdä olevan siellä; kvarkkeja on ytimessä
3. Leptonit eivät osallistu vahvaan vuorovaikutukseen; kvarkit osallistuvat vuorovaikutukseen
4. Leptoneilla on kokonaislippuja, kun taas kvarkeilla on murto-osuuksia
5. Leptonit voivat olla vapaasti; kvarkit eivät voi
6. Sekä heikossa, painovoima- että sähkömagneettisessa voimassa; vain kvarkit voimakkaan voiman alla