Differenza tra leptoni e quark: leptoni vs quark

Anonim

Leptoni vs Quarks

Ha siamo stati la nostra comprensione per oltre trecento anni che la materia è costituita da atomi. Gli atomi sono considerati indivisibili fino al 20esimo secolo, ma il fisico del XX secolo ha scoperto che l'atomo può essere spezzato in pezzi più piccoli e tutti gli atomi sono fatti di diverse composizioni di queste particelle. Queste sono note come particelle subatomiche e cioè il protone, il neutrone e l'elettrone.

Ulteriori indagini rivelano che queste particelle (le particelle subatomiche hanno anche struttura interna e sono fatte di cose più piccole). Queste particelle sono conosciute come particelle elementari, e le Leptoni e Quark sono le loro due categorie principali. Quark sono legati insieme per formare una struttura di particelle più grande conosciuta come Hadron.

Leptoni

Le particelle note come elettroni, muoni (μ), tau (Ƭ) ei loro corrispondenti neutrini sono conosciuti come la famiglia di leptoni. L'elettrone, muon e tau hanno una carica di -1 e si differenziano l'una dall'altra solo dalla massa. Il muone è tre volte più massiccio dell'elettrone e il tau è 3500 volte più massiccio dell'elettrone. I loro corrispondenti neutrini sono neutri e relativamente privi di massa. Ogni particella e dove trovarle sono riepilogate nella seguente tabella.

Generazione 3 rd

Generazione Elettronico (e) Muon (μ)

a) Negli atomi b) Prodotto in beta radioattività

a) Numeri grandi prodotti nell'atmosfera superiore per radiazione cosmica

Osservato solo in

neutrino neutro (

ν

e)

neutrino muonico (

ν

μ) )

a) Radioattività beta b) Reattori nucleari c) Nelle reazioni nucleari nelle stelle a) Prodotte in reattori nucleari

b) Radiazione cosmica atmosferica superiore Solo generato nei laboratori La stabilità di queste particelle più pesanti è direttamente correlata alle loro masse. Le particelle massive hanno un'emivita più breve di quelle meno massive. L'elettrone è la particella più leggera; è per questo che l'universo è abbondante con gli elettroni, ma le altre particelle sono rare. Per generare muoni e particelle tau è necessario un elevato livello di energia e in questo momento si può vedere solo in casi in cui esiste un'elevata densità di energia. Queste particelle possono essere prodotte in acceleratori di particelle. I leptoni interagiscono tra loro mediante l'interazione elettromagnetica e l'interazione nucleare debole. Per ogni particella di leptone, ci sono anti-particelle note come antileptoni. Gli anti-leptoni hanno massa simile e carica opposta.L'anti-particella dell'elettrone è conosciuta come positroni. Quark

L'altra categoria principale delle particelle elementari è conosciuta come quark. Dato che lo scienziato era stanco di dare nomi stranieri difficili per le particelle che avevano trovato, furono date nomi comuni come up, down, strano e fascino. Le proprietà di ciascuna particella possono essere sintetizzate come segue. (La massa di ciascuna particella è mostrata sotto il nome stesso.

Carica

1

st

Generazione

2

nd generazione

3

rd

generazione

+2/3

Fino 0. 33 Charm

1. 58 Top 180

-1/2 Giù 0. 33

Strano

0. 47

In basso

4. 58

Quark interagisce fortemente tra di loro con una forte interazione nucleare per formare combinazioni di quark. Queste combinazioni sono note come Hadron. Infatti, quarks isolati non esistono nel nostro universo al momento. È ragionevole dire che tutti i quark in questo universo sono in qualche forma di hadroni.

Quark ha una proprietà interna, l'unica, conosciuta come il numero di baryon. Tutti i quark hanno un numero di baryon di 1/3 e gli anti-quark hanno numeri baryon -1/3. In una reazione che coinvolge particelle elementari, questa proprietà chiamata numero di barione è conservata.

Esistono altre proprietà che non possono essere categorizzate esplicitamente come proprietà interne. Quark ha un'altra proprietà chiamata il sapore. Un numero è assegnato per indicare il sapore della particella nota come il numero di sapore. I sapori sono definiti come Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) e così via. Il quark in su ha una upness di +1 e 0 stranezze e Downness.

I tipi più comuni e conosciuti degli adroni sono protoni e neutroni.

Qual è la differenza tra Leptoni e Quark?

• Quark e leptoni sono due categorie delle particelle elementari e quando considerate insieme come fermioni.

• I leoni sono meno interattivi in ​​una forte interazione, ma interagiscono con interazione elettromagnetica e debole. I quark stanno interagendo attraverso una forte interazione.

• I leoni possono esistere come particelle particolari nella natura, ma i quark hanno un'interazione molto forte; dunque, formano gli adroni.

• Le particelle di Lepton, l'elettrone, muon e tau, hanno una carica negativa, che è la carica degli elettroni. Relativamente hanno una massa molto piccola. Rispetto agli adroni, i neutrini sono considerati senza massa e non hanno alcuna carica.

• Quark ha cariche frazionate, come -1/3 e 2/3, e sono molto più pesanti dei leptoni. La maggior parte della materia visibile è sotto forma di hadroni.