Atšķirība starp Leptoniem un Hadroniem
Share
Leptoni pret Hadroniem
Vairāk nekā trīs simti gadu laikā mēs esam sapratuši, ka matērija sastāv no atomiem. Tiek uzskatīts, ka atomi ir nedalāmi līdz 20. gadsimtam. Bet 20. gadsimta fiziķis atklāja, ka atomu var sadalīt mazākos gabalos, un visi atomi ir izgatavoti no dažādu šo daļiņu sastāva. Tās ir pazīstamas kā subatomiskās daļiņas, proti, protonu, neitronu un elektronu.
Turpmāka izpēte atklāj, ka šīm daļiņām (subatomiskajām daļiņām) ir arī iekšējā struktūra un tās ir izgatavotas no mazākām lietām. Šīs daļiņas sauc par elementārdaļiņām, un Leptoni un kvarki ir divas galvenās elementāro daļiņu kategorijas. Kvarki ir savienoti kopā, veidojot lielāku daļiņu struktūru, kas pazīstama kā Hadrons.
Leptoni
Daļiņas, kas pazīstamas kā elektroni, muoni (µ), tau (Ƭ) un tiem atbilstošos neitrīnus sauc par leptonu saimi. Elektronu, mūonu un tau lādiņš ir -1, un tie viens no otra atšķiras tikai no masas. Muons ir trīs reizes masīvāks par elektronu, un tau ir 3500 reizes masīvāks par elektronu. Viņiem atbilstošie neitrīni ir neitrāli un samērā bez masas. Katra daļiņa un kur tās atrast, ir apkopota nākamajā tabulā.
| 1st Paaudze | 2nd Paaudze | 3rd Paaudze |
| Elektrons (e) | Muona (µ) | Tau (Ƭ) |
| a) atomos b) tiek ražots beta radioaktivitātē | a) lielu daudzumu atmosfēras augšējā daļā rada kosmiskais starojums | Novērots tikai laboratorijās |
| Elektronu neitrīno (νe) | Muons neitrīno (νµ) | Tau neitrīno (νƬ) |
| a) Beta radioaktivitāte b) Kodolreaktori c) kodolreakcijās zvaigznēs | a) ražots kodolreaktoros b) atmosfēras augšējais kosmiskais starojums | Izgatavots tikai laboratorijās |
Šo smagāko daļiņu stabilitāte ir tieši saistīta ar to masām. Masīvajām daļiņām ir īsāks pussabrukšanas periods nekā mazāk masīvajām. Elektrons ir vieglākā daļiņa; tāpēc Visums ir bagātīgs ar elektroniem, bet pārējās daļiņas ir reti sastopamas. Lai radītu muonus un tau daļiņas, ir nepieciešams augsts enerģijas līmenis, un mūsdienās to var redzēt tikai gadījumos, kad ir augsts enerģijas blīvums. Šīs daļiņas var ražot daļiņu paātrinātājos. Leptoni savstarpēji mijiedarbojas ar elektromagnētisko mijiedarbību un vāju kodolu mijiedarbību.
Katrai leptona daļiņai ir antidaļiņas, kas pazīstamas kā antileptoni. Antileptoniem ir līdzīga masa un pretēja lādiņa. Elektrona pretdaļiņu sauc par pozitroniem.
Hardrons
Otra galvenā elementāro daļiņu kategorija ir pazīstama kā kvarki. Tie ir uz augšu, uz leju, savādi, augšējie un apakšējie kvarki. Šiem kvarkiem ir daļēja maksa. Kvarkos ir arī antidaļiņas, kas pazīstamas kā antikvarki. Viņiem ir tāda pati masa, bet pretējs lādiņš.
| Maksa | 1st Paaudze | 2nd Paaudze | 3rd Paaudze |
| +2/3 | Augšā 0,33 | Šarmu 1.58 | Tops 180 |
| -1/2 | Uz leju 0,33 | Dīvaini 0,47 | Apakšā 4.58 |
N.B. daļiņu masas, kas parādītas apakšā, ir izteiktas GeV / c2.
Šīs daļiņas mijiedarbojas ar spēcīgu spēku, veidojot lielākas daļiņas, kuras sauc par hadroniem, un hadroniem ir vesels skaitļa lādiņš.
Būtībā kvarki apvienojas ar pašiem kvarkiem vai ar pretkvarkiem, veidojot stabilus hadronus. Trīs galvenās hadronu kategorijas ir baroni, pretarijoni un mezoni. Baryoni sastāv no trim kvarkiem (qqq), kas savienoti ar spēcīgu spēku, un antikaroni ir trīs anti-kvarki (
Kāda ir atšķirība starp Hadroniem un Leptoniem?
• Kvarki un leptoni ir divas elementāro daļiņu kategorijas un kopā ņemtas, pazīstamas kā fermijas.
• Kvarki, pateicoties spēcīgai kodolieroču mijiedarbībai, veido hadronus; līdz šim leptonu iekšējās struktūras nav atklātas, bet hadroniem ir iekšējā struktūra. Leptoni pastāv kā atsevišķas daļiņas.
Hadroni ir masīvākas daļiņas nekā leptoni.
• Leptoni mijiedarbojas caur elektromagnētisko un vājo spēku, savukārt kvarki mijiedarbojas ar spēcīgu mijiedarbību.
