Różnica między leptonami i hadronami
Share
Leptony kontra Hadrony
Od ponad trzystu lat rozumiemy, że materia składa się z atomów. Uważa się, że atomy są niepodzielne aż do XX wieku. Ale fizyk XX wieku odkrył, że atom można rozbić na mniejsze części, a wszystkie atomy składają się z różnych kompozycji tych cząstek. Są one znane jako cząstki subatomowe, a mianowicie proton, neutron i elektron.
Dalsze badania ujawniają, że cząstki te (cząstki subatomowe) mają również wewnętrzną strukturę i są zbudowane z mniejszych rzeczy. Cząstki te są znane jako cząstki elementarne, a leptyny i kwarki są znane z dwóch głównych kategorii cząstek elementarnych. Kwarki są ze sobą powiązane, tworząc większą strukturę cząstek zwaną Hadronami.
Leptyny
Cząstki zwane elektronami, mionami (µ), tau (Ƭ) i odpowiadające im neutrina są znane jako rodzina leptonów. Elektron, mion i tau mają ładunek -1 i różnią się od siebie tylko masą. Mion jest trzy razy masywniejszy niż elektron, a tau jest 3500 razy masywniejszy niż elektron. Ich odpowiadające neutrina są neutralne i względnie pozbawione masy. Każda cząstka i miejsce ich znalezienia zostały podsumowane w poniższej tabeli.
| 1św Pokolenie | 2)nd Pokolenie | 3)r & D Pokolenie |
| Elektron (e) | Mion (µ) | Tau (Ƭ) |
| a) W atomach b) Wytwarzany w radioaktywności beta | a) Duże ilości wytwarzane w górnej atmosferze przez promieniowanie kosmiczne | Obserwowane tylko w laboratoriach |
| Neutrino elektronowe (νmi) | Neutrino muonowe (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
| a) Promieniotwórczość beta b) Reaktory jądrowe c) W reakcjach jądrowych w gwiazdach | a) Produkowany w reaktorach jądrowych b) Górne atmosferyczne promieniowanie kosmiczne | Generowane tylko w laboratoriach |
Stabilność tych cięższych cząstek jest bezpośrednio związana z ich masami. Masywne cząsteczki mają krótszy okres półtrwania niż te mniej masywne. Elektron jest najlżejszą cząsteczką; dlatego wszechświat obfituje w elektrony, ale inne cząstki są rzadkie. Aby wygenerować miony i cząsteczki tau, potrzebny jest wysoki poziom energii, a w dzisiejszych czasach można to zaobserwować tylko w przypadkach, w których występuje wysoka gęstość energii. Cząstki te można wytwarzać w przyspieszaczach cząstek. Leptony oddziałują na siebie poprzez oddziaływanie elektromagnetyczne i słabe oddziaływanie jądrowe.
Dla każdej cząstki leptonu znajdują się antycząstki zwane antileptonami. Antepteptyny mają podobną masę i przeciwny ładunek. Antycząsteczka elektronu znana jest jako pozytony.
Hardrons
Druga główna kategoria cząstek elementarnych to kwarki. Są to kwarki w górę, w dół, dziwne, górne i dolne. Te kwarki mają ładunki ułamkowe. Kwarki mają również cząsteczki zwane antykwarkami. Mają tę samą masę, ale przeciwny ładunek.
| Opłata | 1św Pokolenie | 2)nd Pokolenie | 3)r & D Pokolenie |
| +2/3 | W górę 0,33 | Urok 1,58 | Top 180 |
| -1/2 | Na dół 0,33 | Dziwne 0,47 | Dolny 4.58 |
N.B. masy cząstek przedstawione na dole są w GeV / c2).
Cząstki te oddziałują silną siłą, tworząc większe cząstki zwane hadronami, a hadrony mają ładunek liczbowy całkowity.
Zasadniczo kwarki łączą się z samymi kwarkami lub z antykwarkami, tworząc stabilne hadrony. Trzy główne kategorie hadronów to bariony, antyarionony i mezony. Baryony składają się z trzech kwarków (qqq) związanych silną siłą, a antyarionony to trzy antykwarki (
Jaka jest różnica między Hadronami a Leptonami?
• Kwarki i leptyny to dwie kategorie cząstek elementarnych i wzięte razem, zwane fermionami.
• Kwarki łączą się poprzez silne oddziaływanie jądrowe, tworząc hadrony; do tej pory nie odkryto żadnych wewnętrznych struktur leptonów, ale Hadrony mają strukturę wewnętrzną. Leptony istnieją jako pojedyncze cząstki.
• Hadrony są bardziej masywnymi cząsteczkami w porównaniu do leptonów.
• Leptony oddziałują poprzez siłę elektromagnetyczną i słabą, podczas gdy kwarki oddziałują poprzez silne oddziaływania.
