Forskel mellem Leptons og Quarks: Leptons vs Quarks
Leptons vs Quarks
Det har været vores forståelse i over tre hundrede år, der materielt består af atomer. Atomer antages at være udelelige til det 20. århundrede, men fysikeren fra det 20. århundrede opdagede at atomet kan brydes ned i mindre stykker, og alle atomer er lavet af forskellige sammensætninger af disse partikler. Disse er kendt som subatomære partikler og nemlig protonen, neutronen og elektronen.
Yderligere undersøgelser viser, at disse partikler (subatomære partikler også har en indre struktur og lavet af mindre ting). Disse partikler er kendt som elementære partikler, og Leptons og Quarks er deres to hovedkategorier. Kvarker bindes sammen for at danne en større partikelstruktur kendt som Hadroner.
Leptoner
Partikler kendt som elektroner, muoner (μ), tau (Ƭ) og deres tilsvarende neutrinos er kendt som familien af leptoner. Elektron, muon og tau har en afgift på -1, og de adskiller sig kun fra hinanden fra massen. Muon er tre gange mere massiv end elektronen, og tau er 3500 gange mere massiv end elektronen. Deres tilsvarende neutrinoer er neutrale og relativt massløse. Hver partikel og hvor man finder dem er opsummeret i nedenstående tabel.
|
Generation 2 |
nd Generation 3 |
Generation Elektron < Muon (μ) |
|
a) I atomer |
b) Produceret i beta-radioaktivitet a) Store tal produceret i den øvre atmosfære ved kosmisk stråling |
Observeres kun i laboratorier |
|
Electron neutrino (v |
e |
) |
|
Muon neutrino (v μ ) |
Tau neutrino (v ) |
a) Beta-radioaktivitet b) Kernereaktorer c) I nukleare reaktioner i stjernerne a) Fremstillet i nukleare reaktorer |
|
b) Øvre atmosfærisk kosmisk stråling Kun produceret i laboratorier Stabiliteten af disse tungere partikler er direkte relateret til deres masser. Massive partikler har en kortere halveringstid end de mindre massive. Elektronen er den letteste partikel; Derfor er universet rigeligt med elektroner, men de andre partikler er sjældne. For at generere muoner og tau partikler kræves der et højt energiforbrug, og i dag kan man kun se i tilfælde, hvor der er en høj energitæthed. Disse partikler kan fremstilles i partikelacceleratorer. Leptoner interagerer med hinanden ved elektromagnetisk interaktion og svagt nuklear interaktion. For hver leptonpartikel er der anti-partikler kendt som antileptoner. Anti-leptoner har lignende masse og modsatte ladning.Elektronens anti-partikel er kendt som positrons. |
Quark Den anden hovedkategori af de elementære partikler er kendt som kvarker. Siden forskeren blev træt af at give vanskelige fremmede navne til de partikler, de fandt, fik de fælles navne som op, ned, mærkelige og charme. Hver partikels egenskaber kan opsummeres som følger. (Massen af hver partikel er vist under selve navnet. Nøjagtigheden af disse tal er meget diskutabel) |
Opladning |
1
st
Generation
2
|
nd Generation |
3 rd Generation |
+2/3 Op 0. 33 |
Charm 1. 58 Top |
|
180 |
-1/2 Down |
0. 33 Strange |
0. 47 Bund |
|
4. 58 |
Quarks interagerer stærkt med hinanden ved stærk nuklear interaktion til dannelse af kombinationer af kvarker. Disse kombinationer er kendt som Hadroner. Faktisk findes der ikke isolerede kvarker i vores univers i øjeblikket. Det er rimeligt at sige, at alle kvarker i dette univers er i form af hadroner. Quarks har en intern ejendom, som er den eneste, der kaldes baryon nummeret. Alle kvarker har et baryon nummer på 1/3, og anti-kvarkene har baryon tal -1/3. I en reaktion, der involverer elementære partikler, konserveres denne egenskab kendt som baryontalet. |
Der findes andre egenskaber, som ikke udtrykkeligt kan kategoriseres som interne egenskaber. Quarks har en anden ejendom kaldet smagen. Et tal er tildelt til at angive smagen af partiklen kendt som smagsnummeret. Smagene kaldes Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) og så videre. Den up quark har en ophedning på +1 og 0 strangeness og Downness. Mest almindelige og kendte typer af hadronerne er protoner og neutroner. |
Hvad er forskellen mellem Leptons og Quarks? • Quarks og leptoner er to kategorier af de elementære partikler og når de tages sammen, kendt som fermioner. |
• Leptoner er mindre interaktive i stærk interaktion, men interagerer gennem elektromagnetisk og svag interaktion. Quarks interagerer gennem stærk interaktion.
• Leptoner kan eksistere som individuelle partikler i naturen, men kvarker har meget stærk interaktion; danner derfor formroner.
• Leptonpartikler, elektronen, muon og tau, har en negativ ladning, som er ladningen af elektronerne. Relativt har de meget lille masse. Sammenlignet med hadroner anses neutriner for at være masseløse, og de har ingen gebyr.
• Quarks har fraktioner, såsom -1/3 og 2/3, og de er meget tungere end leptonerne. Det meste af det synlige materie er i form af hadroner.
