Atšķirība starp Leptoniem un Kvarkiem

galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tas leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretī kvarki nevar.

Līdz 20. gadsimtam cilvēki uzskatīja, ka atomi ir nedalāmi, bet 20. gadsimta fiziķi atklāja, ka atomu var sadalīt mazākos gabalos, un visi atomi ir izgatavoti no dažādiem sastāviem. Tāpēc mēs tos saucam par subatomiskām daļiņām: proti, protonu, neitronu un elektronu. Turklāt pētījumi atklāj, ka subatomiskajām daļiņām ir arī iekšēja struktūra un tās ir izgatavotas no mazākām lietām. Tādējādi šīs daļiņas sauc par elementārdaļiņām, un Leptoni un Kvarki ir viņu divas galvenās kategorijas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Leptoni 
3. Kas ir kvarki
4. Salīdzinājums blakus - Leptons vs Quarks tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir Leptons?

Daļiņas, kuras mēs saucam par elektroniem, muoniem (µ), tau (Ƭ) un tām atbilstošajiem neitrīniem, ir zināmas kā leptonu saime. Turklāt elektroniem, muoniem un tau ir lādiņš -1, un tie viens no otra atšķiras tikai no masas. Tas ir; muons ir trīs reizes masīvāks par elektronu, un tau ir 3500 reizes lielāks par elektronu. Turklāt tiem atbilstošie neitrīni ir neitrāli un samērā bez masas. Šajā tabulā ir apkopoti dati par katru daļiņu un to, kur tās atrast.

1st Paaudze	2nd Paaudze	3rd Paaudze
Elektrons (e)	Muona (µ)	Tau (Ƭ)
- Atomos - Ražo beta radioaktivitātē	- Lielu daudzumu atmosfēras augšējā daļā rada kosmiskais starojums	- Novērots tikai laboratorijās
Elektronu neitrīno (νe)	Muons neitrīno (νµ)	Tau neitrīno (νƬ)
- Beta radioaktivitāte - Kodolreaktori - Kodolreakcijās zvaigznēs	- Ražo kodolreaktoros - Augšējais atmosfēras kosmiskais starojums	- Izgatavots tikai laboratorijās

Turklāt šo smagāko daļiņu stabilitāte tieši attiecas uz to masām. Tāpēc masīvajām daļiņām ir īsāks pussabrukšanas periods nekā mazāk masīvajām. Elektrons ir vieglākā daļiņa; tāpēc Visums ir bagātīgs ar elektroniem, un pārējās daļiņas ir reti sastopamas. Lai radītu muonus un tau daļiņas, mums ir nepieciešams augsts enerģijas līmenis. Mūsdienās mēs tos varam redzēt tikai gadījumos, kad ir augsts enerģijas blīvums. Turklāt mēs varam ražot šīs daļiņas daļiņu paātrinātājos. Turklāt leptoni savstarpēji mijiedarbojas ar elektromagnētisko mijiedarbību un vāju kodola mijiedarbību. Katrai leptona daļiņai ir antidaļiņas, kuras mēs nosaucam par antileptoniem. Un šiem antileptoniem ir līdzīga masa un pretējs lādiņš. Piemēram, elektronu antidaļiņas ir pozitroni.

Kas ir Quarks?

Quark ir otra galvenā elementāro daļiņu kategorija. Kvarku saimes daļiņu īpašības var apkopot šādi. (Katras daļiņas masa ir zem paša nosaukuma. Tomēr šo skaitļu precizitāte ir ļoti diskutabla).

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

Kvarki savstarpēji spēcīgi mijiedarbojas ar spēcīgu kodola mijiedarbību, veidojot kvarku kombinācijas. Šīs kombinācijas sauc par Hadroniem. Patiesībā izolēti kvarki mūsu Visumā šobrīd nepastāv. Turklāt ir saprātīgi apgalvot, ka visi šī Visuma kvarki ir kaut kādā formā no hadroniem. (Visizplatītākie un zināmākie hadronu veidi ir protoni un neitroni).

01. attēls. Elementāro daļiņu standarta modelis

Turklāt kvarkiem ir iekšējs īpašums, kas pazīstams kā baronu skaitlis. Visiem kvarkiem ir bāronu skaits 1/3, bet pretkvarkiem ir bāronu skaitļi -1/3. Turklāt reakcijā, kurā iesaistītas elementāras daļiņas, šī īpašība, kas pazīstama kā baronu numurs, tiek saglabāta.

Turklāt kvarkiem ir vēl viena īpašība, ko sauc par aromātu. Tiek piešķirts numurs, kas apzīmē daļiņas aromātu, kas pazīstams kā aromāta numurs. Aromāti tiek apzīmēti kā Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) utt. Augšējā kvarka augšupielāde ir +1, bet 0 dīvainība un Downness.

Kāda ir atšķirība starp Leptons un Quarks?

Elektroni, muoni (µ), tau (Ƭ) un tiem atbilstošie neitrīni ir zināmi kā leptonu saime, savukārt kvarki ir elementāru daļiņu tips un matērijas galvenā sastāvdaļa. Salīdzinot abus, galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tāda, ka leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretī kvarki nevar.

Turklāt leptoniem ir veseli skaitļi, savukārt kvarkiem ir dalītas maksas. Apsverot spēkus, uz kuriem šīs daļiņas var tikt pakļautas, pastāv vēl viena atšķirība starp leptoniem un kvarkiem. Tas ir; leptoni tiek pakļauti vājam spēkam, gravitācijas spēkam un elektromagnētiskajam spēkam, turpretim kvarki tiek pakļauti spēcīgam spēkam, vājam spēkam, gravitācijas spēkam un elektromagnētiskajam spēkam.

Kopsavilkums - Leptons vs Quarks

Īsumā, kvarki un leptoni ir divas elementāro daļiņu kategorijas. Kopā ņemot, tos sauc par fermioniem. Pirmām kārtām galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tā, ka leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretī kvarki nevar.

Atsauce:

1. “Leptons”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019. gada 30. martā, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. MissMJ “Elementāro daļiņu standarta modelis” - Augšupielādētāja paša darbs, Arī PBS NOVA [1], Fermilab, Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta Zinātnes birojs, Daļiņu datu grupa (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia