Leptons vs Hadrons
Već tri stotine godina, prema našem razumijevanju, materija se sastoji od atoma. Smatra se da su atomi nedjeljivi do 20. stoljeća. Ali fizičar 20. stoljeća otkrio je da se atom može razbiti na manje komade, a svi su atomi napravljeni od različitih sastava tih čestica. To su poznate kao subatomske čestice, naime protoni, neutroni i elektroni.
Daljnja istraga otkriva da te čestice (subatomske čestice) također imaju unutarnju strukturu i čine ih manje stvari. Te su čestice poznate kao Elementarne čestice, a za Leptone i Quarkove zna se da su dvije glavne kategorije elementarnih čestica. Kvarkovi su povezani tako da formiraju veću strukturu čestica koja se naziva i Hadrons.
leptoni
Čestice poznate kao elektroni, munici (μ), tau (Ƭ) i njihovi odgovarajući neutrini poznati su kao obitelj leptona. Elektroni, muon i tau imaju naboj -1, a oni se međusobno razlikuju samo po masi. Muon je tri puta masivniji od elektrona, a tau je 3500 puta masivniji od elektrona. Njihovi odgovarajući neutrini su neutralni i relativno masivni. Svaka čestica i gdje ih pronaći mogu se sažeti u sljedećoj tablici.
1st Generacija | 2Sjeverna Dakota Generacija | 3rd Generacija |
Elektroni (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
a) U atomima b) Proizvedeno u beta radioaktivnosti | a) Veliki broj proizveden u gornjoj atmosferi kozmičkim zračenjem | Promatrano samo u laboratorijima |
Elektronski neutrino (νe) | Muonski neutrino (νμ) | Tau neutrino (νƬ) |
a) Beta radioaktivnost b) Nuklearni reaktori c) U nuklearnim reakcijama u zvijezdama | a) Proizvodi se u nuklearnim reaktorima b) Gornje atmosfersko kozmičko zračenje | Stvara se samo u laboratorijima |
Stabilnost ovih težih čestica izravno je povezana s njihovim masama. Masivne čestice imaju kraći poluživot od manje masivnih čestica. Elektroni su najlakša čestica; zato svemir obiluje elektronima, ali ostale su čestice rijetke. Za stvaranje muona i tau čestica potrebna je visoka razina energije i današnji se dan može vidjeti samo u slučajevima gdje je velika gustoća energije. Te se čestice mogu proizvesti u akceleratorima čestica. Leptoni međusobno djeluju elektromagnetskom interakcijom i slabom nuklearnom interakcijom.
Za svaku česticu leptona postoje antičestice poznate kao antileptoni. Anti-leptoni imaju sličnu masu i suprotan naboj. Protučestica elektrona poznata je kao pozitroni.
Hardrons
Druga glavna kategorija elementarnih čestica poznata je kao kvarkovi. Oni su gore, dolje, neobično, gornji i donji kvarkovi. Ovi kvarkovi imaju djelomične naboje. Kvarkovi imaju i anti-čestice poznate kao anti-kvarkovi. Imaju istu masu, ali suprotan naboj.
Naplatiti | 1st Generacija | 2Sjeverna Dakota Generacija | 3rd Generacija |
+2/3 | gore 0.33 | Draž 1.58 | Vrh 180 |
-1/2 | dolje 0.33 | čudan 0,47 | Dno 4.58 |
N.B. mase čestica prikazane na dnu nalaze se u GeV / c2.
Te čestice međusobno djeluju snažnom silom, pri čemu nastaju veće čestice poznate kao hadroni, a hadroni imaju cijeli broj naboja.
U osnovi, kvarkovi se kombiniraju s kvarkovima koji su sami ili s antikvarkovima kako bi tvorili stabilne hadrone. Tri glavne kategorije hadrona su barioni, antibarijoni i mezoni. Baryons se sastoji od tri kvarka (qqq) vezanih jakom silom, a antibaryoni su tri antikvarka () vezan. Mesoni su kvark i antikvark () upareni zajedno.
Koja je razlika između Hadrona i Leptona?
• Kvarkovi i leptoni su dvije kategorije elementarnih čestica i uzete zajedno, poznate kao fermioni.
• Kvarkovi se kombiniraju kroz jaku nuklearnu interakciju i stvaraju hadrone; do sada nisu otkrivene unutarnje strukture leptona, ali Hadroni imaju unutarnju strukturu. Leptoni postoje kao pojedinačne čestice.
• Hadroni su masivne čestice u usporedbi s leptonima.
• Leptoni djeluju putem elektromagnetske i slabe sile, dok kvarkovi djeluju kroz snažne interakcije.