Różnice między leptonami i kwarkami

Niewielu spośród nas wiedziałoby, czym są leptyny i kwarki, nie mówiąc już o ich rozróżnianiu! Dla tych, którzy mają coś wspólnego z fizyką, szczególnie z fizyką cząstek, mogą rozpoznać to, co nazywamy leptonami lub kwarkami.

W miarę prowadzenia badań u różnych uczniów, wspomaganych najnowszą technologią i niewiarygodną pomocą oprogramowania, każdego dnia odkrywa się lub wymyśla coś nowego. To samo dotyczy fizyki; a dokładniej naukowcy lub fizycy odkrywają nowe zjawiska, procesy oraz cząsteczki. Jednym z takich tematów związanych z fizyką, który w ostatnich czasach przyciągnął wiele uwagi, jest badanie mniejszych i jeszcze mniejszych cząstek. Naukowcy próbują dotrzeć do podstawy czegoś; jeśli coś istnieje, to co go powoduje? Z czego się składa? Prowadzi to do odkrycia mniejszych, a nawet mniejszych cząstek. Istnieje jednak limit śledzenia korzeni jakiejkolwiek konkretnej cząstki; przychodzi moment, w którym odkryto najbardziej podstawową cząsteczkę, która jest jednostką prawie wszystkich struktur; i są leptonami i kwarkami. Te dwie są podstawowymi cząsteczkami każdej struktury, ale mają pewne znaczne różnice.

Leptony obejmują cząstki, takie jak miony i elektrony. W sumie istnieje 6 leptonów, a każdy z nich ma swój unikalny odpowiednik przeciw leptonowi. Dla każdego mionu, elektronu i taonu (trzech różnych typów leptonów) powiązane jest z nim odpowiednie neutrino (inny typ leptonów). Leptony zwykle nie uczestniczą w żadnej silnej interakcji i nawet nie są widoczne w jądrze. Jeśli chodzi o Kwarki, jest ich również 6, które są zgrupowane, aby utworzyć 3 pary (a mianowicie góra i dół, góra i dół oraz oczarowane i dziwne). Większość z was mogła słyszeć słowa protony i neutrony, które są wspólnie znane jako hadrony. Kwarki są podstawowymi jednostkami protonów, neutronów, a także innych cząstek, które wcześniej uważano za najbardziej podstawowe cząstki podstawowe. Osobliwe w kwarkach jest to, że wielkość ich ładunku stanowi zaledwie ułamek ładunku elektronu. W przeciwieństwie do leptonów kwarki znajdują się w jądrze i mogą brać udział w interakcjach.

Różnica opłat jest ważna; leptyny, które czasami są grupami w dwie grupy, mianowicie leptyny i lepton-neutrino, mają ładunki odpowiednio -1 i 0. Kwarki mają jednak ładunki, które wynoszą -1/3 (za dół, dół i dziwne) lub +2/3 (za górę, urok i góra). Krótko mówiąc, leptyny mają ładunki całkowite, podczas gdy kwarki mają ładunki ułamkowe.

Idąc dalej, leptyny mogą istnieć swobodnie, ale kwarki nie. Ze względu na podstawową siłę, znaną jako „mocna siła”, kwark nigdy nie będzie istniał swobodnie w naturze. Siła ta powoduje przyciąganie kwarków do siebie lub jądra i wzrasta, gdy kwarki te oddalają się od siebie. Wynika to z faktu, że wykrycie wolnego kwarka jest prawie niemożliwe. Spośród czterech rodzajów sił kwarki znajdują się pod silną siłą, słabą siłą (siłą odpowiedzialną za rozpad radioaktywny), siłą elektromagnetyczną (co jest przyczyną zlewania się atomów) i siłą grawitacji (która normalnie działa na dowolny obiekt o energia lub masa we wszechświecie). Z drugiej strony leptyny podlegają wszystkim 3 ostatnim siłom, ale z powodu braku największej siły między nimi leptyny mogą istnieć swobodnie. Ze względu na fakt, że silna siła ma bardzo krótki zasięg, podczas gdy pozostałe trzy siły mogą działać na dłuższych zasięgach, leptony nie są pod silną siłą.

Podsumowanie różnic wyrażonych w punktach

1. Zarówno lepton, jak i kwarki są podstawowymi jednostkami wszystkich struktur; leptony obejmują protony, neutrony, miony, elektrony itp., kwarki obejmują góra, dół, góra, dół, dziwne i urok
2. Leptony mogą być obecne w jądrze (na przykład neutrony i protony zwane wspólnie nukleonami), ale generalnie nie są tam widoczne; w jądrze istnieją kwarki
3. Leptony nie biorą udziału w silnej interakcji; kwarki biorą udział w interakcjach
4. Leptony mają ładunki całkowite, podczas gdy kwarki mają ładunki ułamkowe
5. Leptony mogą istnieć swobodnie; kwarki nie mogą
6. Zarówno pod słabą siłą grawitacyjną, jak i elektromagnetyczną; tylko kwarki pod silną siłą