Leptonok vs hadronok
Több mint háromszáz éve megértjük, hogy az anyag atomokból áll. Az atomok a 20. századig oszthatatlannak tartják. A 20. századi fizikus azonban felfedezte, hogy az atom kisebb részekre bontható és az atomok ezen részecskék különböző összetételéből készülnek. Ezeket szubatomi részecskéknek nevezik, nevezetesen a protonnak, a neutronnak és az elektronnak.
A további vizsgálatok azt mutatják, hogy ezeknek a részecskéknek (szubatomi részecskék) belső szerkezetük is van, és kisebb dolgokból készülnek. Ezeket a részecskéket elemi részecskéknek nevezik, és a Leptonok és a kvarkok az elemi részecskék két fő kategóriája. A kvarkokat összekapcsolják, hogy nagyobb részecskeszerkezetet képezzenek, mint Hadronok.
leptonok
Elektronként ismert részecskék, müonok (μ), tau (Ƭ) és a hozzájuk tartozó neutrinók a leptonok családjaként ismertek. Az elektron, a muon és a tau töltése -1, és csak a tömegtől különböznek egymástól. A muon háromszor hatalmasabb, mint az elektron, és a tau 3500-szor masszívabb, mint az elektron. Megfelelő neutrinóik semlegesek és viszonylag tömegek. A következő táblázat összefoglalja az egyes részecskéket és azok megtalálását.
1utca Generáció | 2nd Generáció | 3rd Generáció |
Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
a) atomokban b) Termelt béta radioaktivitásban | a) Nagy számú, a kozmikus sugárzás által a felső légkörben előállított anyag | Csak laboratóriumokban megfigyelhető |
Elektronneutrino (νe) | Muon neutrino (νμ) | Tau neutrino (νƬ) |
a) Béta radioaktivitás b) Atomreaktorok c) A csillagok nukleáris reakcióiban | a) Atomreaktorokban előállítva b) Felső légköri kozmikus sugárzás | Csak laboratóriumokban generálják |
Ezen nehezebb részecskék stabilitása közvetlenül kapcsolódik tömegükhöz. A masszív részecskék rövidebb felezési idejűek, mint a kevésbé masszív részecskék. Az elektron a legkönnyebb részecske; ezért az univerzum bőséges elektronokkal, de a többi részecske ritka. A muonok és tau-részecskék előállításához magas szintű energia szükséges, és manapság csak akkor látható, amikor nagy az energia sűrűsége. Ezek a részecskék előállíthatók részecskegyorsítókban. A leptonok kölcsönhatásba lépnek egymással az elektromágneses kölcsönhatás és a gyenge atommag kölcsönhatás révén.
Mindegyik lepton-részecskéhez vannak anti-részecskék, amelyeket antileptonnak hívnak. Az antileptonok tömege és ellenkező töltése hasonló. Az elektron anti-részecskéjét pozitronnak nevezzük.
Hardrons
Az elemi részecskék másik fő kategóriáját kvarkoknak nevezzük. Fel, le, furcsa, felső és alsó kvarkok. Ezeknek a kvarkoknak frakcionált töltése van. A kvarkok tartalmaznak anti-részecskéket is, amelyeket anti-kvarkoknak hívnak. Ugyanaz a tömeg, de ellentétes töltéssel.
Díj | 1utca Generáció | 2nd Generáció | 3rd Generáció |
+2/3 | Fel 0,33 | Báj 1.58 | felső 180 |
-1/2 | Le 0,33 | Furcsa 0,47 | Alsó 4,58 |
Nota bene az alul látható részecskék tömege GeV / c-ben van megadva2.
Ezek a részecskék erős erőn keresztül kölcsönhatásba lépnek, és nagyobb részecskékké alakulnak, amelyeket hadronnak neveznek, és a hadronok egész számú töltésűek.
Alapvetően a kvarkok önmaguk kvarkokkal vagy anti-kvarkokkal kombinálódnak, hogy stabil hadronokat képezzenek. A hadronok három fő kategóriája a baryonok, az antiterononok és a mezonok. A baryonok három kvarkból (qqq) állnak, amelyek erős erővel vannak kötve, és az antiaarionok három anti-kvarkból állnak () összekötött. A mezonok kvarc és antiquark () párosítva.
Mi a különbség a hadronok és a leptonok között??
• A kvarkok és a leptonok az elemi részecskék két kategóriája, együttesen, fermionok néven ismertek.
• A kvarkok erős nukleáris kölcsönhatás révén egyesülnek hadronokká; eddig nem fedezték fel a leptonok belső szerkezetét, de a hadronoknak belső szerkezete van. A leptonok különálló részecskékként léteznek.
• A hadronok nagyobb tömegű részecskék, mint a leptonok.
• A leptonok elektromágneses és gyenge erő révén kölcsönhatásba lépnek, míg a kvarkok erős kölcsönhatások révén kölcsönhatásba lépnek.