Razlike između Leptona i Quarka

Nema puno među nama koji bi znali što su leptoni ili kvarkovi, a kamoli da bismo ih mogli razlikovati! Za one koji imaju nešto veze s fizikom, posebno s fizikom čestica, možda će moći prepoznati ono što nazivamo leptoni ili kvarkovi.

Kako se kod različitih učenika provode istraživanja uz pomoć najnovije tehnologije i nevjerojatne softverske pomoći, svakodnevno se otkriva ili izumi nešto novo. Isti je slučaj i s fizikom; znanstvenici ili fizičari da budu precizni u otkrivanju novih pojava, procesa kao i čestica. Jedna takva tema povezana s fizikom koja je u posljednje vrijeme privukla veliku pažnju jest proučavanje manjih i još manjih čestica. Znanstvenici pokušavaju doći do osnove nečega; ako nešto postoji onda što to čini? Od čega se sastoji? To dovodi do otkrivanja manjih i još manjih čestica. Međutim, postoji ograničenje traženja korijena bilo koje određene čestice; dolazi do točke u kojoj su otkrivene najosnovnije čestice koje su jedinice gotovo svih struktura; a to su leptoni i kvarkovi. Njih dvije su temeljne čestice svake strukture, ali imaju neke značajne razlike.

Leptoni uključuju čestice poput muona i elektrona. Sveukupno postoji 6 leptona i svaki od tih leptona ima svoj jedinstveni antileptonski pandan. Za svaki muon, elektron i taon (tri različite vrste leptona) pridružen je odgovarajući neutrino (drugi tip leptona). Leptoni normalno ne sudjeluju u bilo kakvoj snažnoj interakciji, a nije ni vidljivo da su prisutni u jezgri. Što se tiče Quarkova, također ih je 6 koji su grupirani tako da čine 3 para (naime odozgo i odozdo, gore i dolje, šarmirano i čudno). Većina vas možda je čula riječi protoni i neutroni koji su u zajednici poznati kao hadroni. Kvarkovi su temeljne jedinice protona, neutrona i drugih čestica koje su se prije smatrale najosnovnijim česticama. Ono što je karakteristično za kvarkove jest činjenica da je veličina njihovog naboja samo djelić naboja elektrona. Za razliku od leptona, kvarkovi se nalaze u jezgri i mogu sudjelovati u interakcijama.

Razlika naboja je bitna; leptoni koji su ponekad skupine u dvije skupine, naime leptoni i lepton-neutrino imaju naboje -1, odnosno 0. Međutim, kvarkovi imaju troškove -1/3 (za donji, donji i čudan) ili +2/3 (za vrh, šarm i više). Ukratko, leptoni imaju cijele naboje dok kvarkovi imaju frakcijske naboje.

Krećući se dalje, leptoni mogu slobodno postojati, ali kvarkovi ne mogu. Zbog temeljne sile koja je poznata kao "jaka sila", kvark nikada neće u prirodi postojati slobodno. Ta sila drži kvarkove privlačene jedni drugima ili jezgri i povećava se kako se ti kvarkovi odmiču dalje jedan od drugog. To objašnjava činjenicu da je gotovo nemoguće otkriti besplatni kvark. Od četiri vrste sila, kvarkovi su pod jakom silom, slaba sila (sila odgovorna za radioaktivno raspadanje), elektromagnetska sila (zbog čega se atomi spajaju) i gravitaciona sila (koja normalno djeluje na bilo koji objekt s energije ili mase u svemiru). Leptoni su, s druge strane, pod sve ove posljednje 3 sile, ali zbog nepostojanja najjače sile između njih, leptoni mogu slobodno postojati. Zbog činjenice da jaka sila ima vrlo kratak domet, dok preostale tri sile mogu djelovati u većim rasponima, leptoni nisu pod jakom silom.

Sažetak razlika izraženih bodovima

1. I leptoni i kvarkovi temeljne su jedinice svih struktura; leptoni uključuju protone, neutrone, muone, elektrone itd., kvarkovi uključuju vrh, dno, gore, dolje, čudno i šarm
2. Leptoni mogu biti prisutni u jezgri (na primjer, neutroni i protoni, zajednički poznati kao nukleoni), ali obično se ne vidi da ih ima; u jezgri postoje kvarkovi
3. Leptoni ne sudjeluju u snažnoj interakciji; kvarkovi sudjeluju u interakcijama
4. Leptonovi imaju cijele naboje dok kvarkovi imaju frakcijske naboje
5. Leptoni mogu slobodno postojati; kvarkovi ne mogu
6. Oba pod slabom, gravitacijskom i elektromagnetskom silom; samo kvarkovi pod jakom silom