Leptonen gegen Quarks
Wir verstehen seit über dreihundert Jahren, dass Materie aus Atomen besteht. Man nimmt an, dass Atome bis ins 20. Jahrhundert unteilbar sind, aber der Physiker des 20. Jahrhunderts entdeckte, dass das Atom in kleinere Stücke zerbrochen werden kann und alle Atome aus verschiedenen Zusammensetzungen dieser Teilchen bestehen. Diese sind als subatomare Teilchen bekannt, und zwar Proton, Neutron und Elektron.
Weitere Untersuchungen zeigen, dass diese Partikel (subatomare Partikel auch eine innere Struktur haben und aus kleineren Dingen bestehen). Diese Teilchen sind als Elementarteilchen bekannt, und Leptonen und Quarks sind ihre zwei Hauptkategorien. Quarks sind miteinander verbunden, um eine größere Teilchenstruktur zu bilden, die als Hadronen bekannt ist.
Leptonen
Teilchen, die als Elektronen, Myonen (µ), Tau (Ƭ) und ihre entsprechenden Neutrinos bekannt sind, werden als Familie der Leptonen bezeichnet. Elektron, Myon und Tau haben eine Ladung von -1 und unterscheiden sich nur in der Masse. Das Myon ist dreimal massiver als das Elektron und Tau ist 3500-mal massiver als das Elektron. Ihre entsprechenden Neutrinos sind neutral und relativ masselos. Jedes Partikel und wo es zu finden ist, ist in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
a) In Atomen b) In Beta-Radioaktivität produziert | a) Große Mengen werden in der oberen Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt | Wird nur in Laboratorien beobachtet |
Elektronenneutrino (νe) | Muon Neutrino (νµ) | Tau-Neutrino (νƬ) |
a) Beta-Radioaktivität b) Kernreaktoren c) Bei Kernreaktionen in den Sternen | a) In Kernreaktoren hergestellt b) obere kosmische Strahlung der Atmosphäre | Nur in Labors erzeugt |
Die Stabilität dieser schwereren Teilchen hängt direkt von ihren Massen ab. Massive Teilchen haben eine kürzere Halbwertszeit als die weniger massiven. Das Elektron ist das leichteste Teilchen. Deshalb ist das Universum reich an Elektronen, aber die anderen Teilchen sind selten. Für die Erzeugung von Myonen und Tau-Partikeln ist ein hoher Energiebedarf erforderlich, der heutzutage nur in Fällen mit hoher Energiedichte sichtbar ist. Diese Teilchen können in Teilchenbeschleunigern hergestellt werden. Leptonen interagieren durch die elektromagnetische und schwache Wechselwirkung.
Für jedes Lepton-Teilchen gibt es Antiteilchen, die als Antileptone bekannt sind. Anti-Leptonen haben eine ähnliche Masse und entgegengesetzte Ladung. Das Antiteilchen des Elektrons wird als Positronen bezeichnet.
Quark
Die andere Hauptkategorie der Elementarteilchen ist als Quarks bekannt. Da es den Wissenschaftlern müde wurde, den gefundenen Partikeln schwierige ausländische Namen zu geben, wurden ihnen übliche Namen als auf, ab, fremd und charmant gegeben. Die Eigenschaften jedes Teilchens können wie folgt zusammengefasst werden. (Die Masse jedes Partikels wird unter dem Namen selbst angezeigt. Die Genauigkeit dieser Zahlen ist sehr umstritten.)
Aufladen | 1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
+2/3 | Oben 0,33 | Charme 1,58 | oben 180 |
-1/2 | Nieder 0,33 | Seltsam 0,47 | Unterseite 4,58 |
Quarks interagieren durch starke Kernwechselwirkung stark miteinander und bilden Kombinationen von Quarks. Diese Kombinationen werden als Hadronen bezeichnet. Tatsächlich gibt es derzeit in unserem Universum keine isolierten Quarks. Es ist vernünftig zu sagen, dass alle Quarks in diesem Universum in irgendeiner Form von Hadronen sind.
Quarks haben eine interne Eigenschaft, die einzige, die als Baryonennummer bezeichnet wird. Alle Quarks haben eine Baryonenzahl von 1/3 und die Anti-Quarks haben Baryonenzahl -1/3. Bei einer Reaktion mit Elementarteilchen bleibt diese als Baryonenzahl bekannte Eigenschaft erhalten.
Es gibt andere Eigenschaften, die nicht explizit als interne Eigenschaften kategorisiert werden können. Quarks haben eine andere Eigenschaft, die als Flavor bezeichnet wird. Eine Zahl wird zugewiesen, um das Aroma des Partikels zu bezeichnen, das als Aromazahl bekannt ist. Die Aromen werden als Upness (U), Downness (D), Fremdheit (S) usw. bezeichnet. Das Up-Quark hat ein Upness von +1 und 0 Fremdheit und Downness.
Die häufigsten und bekannten Arten von Hadronen sind Protonen und Neutronen.
Was ist der Unterschied zwischen Leptonen und Quarks??
• Quarks und Leptonen sind zwei Kategorien der Elementarteilchen und werden zusammen als Fermionen bezeichnet.
• Leptonen sind in starker Interaktion weniger interaktiv, interagieren jedoch durch elektromagnetische und schwache Interaktion. Quarks interagieren durch starke Interaktion.
• Leptonen können als einzelne Teilchen in der Natur existieren, aber Quarks haben eine sehr starke Wechselwirkung. Daher bilden Sie Hadronen.
• Lepton-Teilchen, das Elektron, das Myon und das Tau, haben eine negative Ladung, dh die Ladung der Elektronen. Relativ haben sie eine sehr kleine Masse. Im Vergleich zu Hadronen gelten Neutrinos als masselos und haben keine Ladung.
• Quarks haben Bruchladungen wie -1/3 und 2/3 und sind sehr viel schwerer als die Leptonen. Das meiste sichtbare Material liegt in der Form von Hadronen vor.