Ero leptonien ja kvarkkien välillä

avainero leptonien ja kvarkkien välillä on se leptonit voivat olla luonnossa yksittäisinä hiukkasina, kun taas kvarkit eivät voi.

1900-luvulle asti ihmiset uskoivat, että atomit ovat jakamattomia, mutta 1900-luvun fyysikot havaitsivat, että atomi voidaan hajottaa pienemmiksi kappaleiksi ja että kaikki atomit on tehty erilaisista koostumuksista. Siksi kutsumme niitä subatomisiksi hiukkasiksi: nimittäin protoniksi, neutroneksi ja elektroniksi. Lisäksi tutkimukset paljastavat, että subatomisilla hiukkasilla on myös sisäinen rakenne, ja ne on tehty pienemmistä asioista. Siksi nämä hiukkaset tunnetaan alkuainehiukkasina, ja Leptonit ja kvarkit ovat heidän kaksi pääkategoriaansa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mitkä ovat leptoneja 
3. Mitkä ovat kvarkeja
4. Vertailu rinnakkain - Leptons vs Quarks taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mitkä ovat Leptoneja?

Hiukkaset, joita kutsumme elektroniksi, muoneiksi (µ), tau (Ƭ) ja niitä vastaavat neutriinot, tunnetaan leptonien perheenä. Lisäksi elektronin, muonin ja tau: n varaus on -1, ja ne eroavat toisistaan ​​vain massasta. Tuo on; kuoni on kolme kertaa massiivisempi kuin elektron ja tau on 3500 kertaa suurempi kuin elektron. Lisäksi vastaavat neutriinot ovat neutraaleja ja suhteellisen massattömiä. Seuraavassa taulukossa on yhteenveto kustakin hiukkasesta ja mistä ne löytyvät.

1st sukupolvi	2ND sukupolvi	3rd sukupolvi
Elektroni (e)	Muoni (µ)	Tau (Ƭ)
- Atomeissa - Valmistettu beetaradioaktiivisuutena	- Kosmisen säteilyn aiheuttamat suuret määrät ilmakehän yläosassa	- Havaittu vain laboratorioissa
Elektronineutriino (νe)	Muon neutriino (νμ)	Tau neutrino (νƬ)
- Beeta-radioaktiivisuus - Ydinreaktorit - Tähtien ydinreaktioissa	- Valmistettu ydinreaktoreissa - Ylemmän ilmakehän kosminen säteily	- Tuotettu vain laboratorioissa

Lisäksi näiden raskaampien hiukkasten stabiilisuus liittyy suoraan niiden massoihin. Siksi massiivisilla hiukkasilla on lyhyempi puoliintumisaika kuin vähemmän massiivisilla. Elektroni on kevyin hiukkanen; siksi maailmankaikkeus on runsas elektronien kanssa, ja muut hiukkaset ovat harvinaisia. Kuonien ja tau-hiukkasten tuottamiseksi tarvitsemme korkeaa energiatasoa. Nykypäivänä voimme nähdä ne vain tapauksissa, joissa on suuri energiatiheys. Lisäksi voimme tuottaa näitä hiukkasia hiukkaskiihdyttimissä. Lisäksi leptonit ovat vuorovaikutuksessa keskenään sähkömagneettisella vuorovaikutuksella ja heikolla ydinvuorovaikutuksella. Jokaisessa leptonihiukkasessa on antihiukkasia, joita nimemme antileptoneiksi. Ja näillä anti-leptoneilla on samanlainen massa ja vastakkainen varaus. Esimerkiksi elektronien antihiukkaset ovat positroneja.

Mitkä ovat kvarkeja?

Quark on toinen tärkeä luokka alkuainehiukkasia. Voimme tiivistää kvarkin perheen hiukkasten ominaisuudet seuraavasti. (Kunkin hiukkasen massa on itse nimen alapuolella. Näiden lukujen tarkkuudesta on kuitenkin erittäin kyseenalaista).

Charge	1st sukupolvi	2ND sukupolvi	3rd sukupolvi
+2/3	ylös 0,33	Viehätys 1,58	ylin 180
-1/2	Alas 0,33	Outo 0,47	pohja 4,58

Kvarkit ovat vuorovaikutuksessa voimakkaasti voimakkaan ydinvoiman kanssa muodostaen kvarkkien yhdistelmiä. Nämä yhdistelmät tunnetaan nimellä hadronit. Itse asiassa erillisiä kvarkkeja ei tällä hetkellä ole universumissamme. Lisäksi on kohtuullista sanoa, että kaikki tämän universumin kvarkit ovat jossain muodossa hadroneja. (Yleisimmät ja tunnetut hadronityypit ovat protonit ja neutronit).

Kuva 01: Alkuhiukkasten standardimalli

Lisäksi kvarkeilla on sisäinen ominaisuus, joka tunnetaan nimellä baryoninumero. Kaikkien kvarkkien baryoniluku on 1/3, ja antikvarkkien baryoniluku on 1/3. Lisäksi reaktiossa, johon osallistuvat alkuainehiukkaset, tämä ominaisuus, joka tunnetaan nimellä baryoninumero, säilyy.

Lisäksi kvarkeilla on toinen ominaisuus, nimeltään maku. Numero on annettu merkitsemään hiukkasen maku, joka tunnetaan nimellä arominumero. Makuihin viitataan nimellä Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) ja niin edelleen. Ylämäisen kvarkin korkeus on +1, kun taas 0-outo ja Downness.

Mikä on ero leptonien ja kvarkkien välillä?

Elektroneja, kuoneja (µ), tau (Ƭ) ja niitä vastaavia neutriinoja kutsutaan leptonien perheeksi, kun taas kvarkit ovat tyypillisiä alkuainehiukkasia ja aineen perusosa. Kun verrataan molempia, keskeinen ero leptonien ja kvarkkien välillä on se, että leptonit voivat olla luonnossa yksittäisinä hiukkasina, kun taas kvarkit eivät voi.

Lisäksi leptoneilla on kokonaislippuja, kun taas kvarkeilla on murto-osuuksia. Lisäksi leptonien ja kvarkkien välillä on vielä ero, kun tarkastellaan voimia, joihin nämä hiukkaset voivat altistua. Tuo on; leptoneihin kohdistuu heikko voima, painovoima ja sähkömagneettinen voima, kun taas kvarkeihin kohdistuu voimakas voima, heikko voima, painovoima ja sähkömagneettinen voima.

Yhteenveto - Leptons vs Quarks

Lyhyesti sanottuna kvarkit ja leptonit ovat kaksi luokkaa alkuainehiukkasia. Yhdessä ne tunnetaan fermioneina. Ennen kaikkea keskeinen ero leptonien ja kvarkkien välillä on se, että leptonit voivat olla luonnossa yksittäisinä hiukkasina, kun taas kvarkit eivät voi.

Viite:

1. “Lepton.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30. maaliskuuta 2019, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. MissMJ: n "Alkuainehiukkasten standardimalli" - Lähettäjän oma työ, Myös PBS NOVA [1], Fermilab, tiedetoimisto, Yhdysvaltain energiaministeriö, partikkelitietoryhmä (Public Domain) Commons Wikimediassa