Skillnad mellan Leptons och Quarks

Leptons vs Quarks
 

Det har varit vår förståelse för över trehundra år som materia består av atomer. Atomer anses vara odelbara fram till 20-talet, men fysiker från 20-talet upptäckte att atomen kan brytas ned i mindre bitar och alla atomer är gjorda av olika kompositioner av dessa partiklar. Dessa är kända som subatomiska partiklar och nämligen protonen, neutronen och elektronen.

Ytterligare undersökning visar att dessa partiklar (subatomiska partiklar också har inre struktur och gjorda av mindre saker). Dessa partiklar är kända som elementära partiklar, och Leptons och Quarks är deras två huvudkategorier. Kvarker bindas samman för att bilda en större partikelstruktur som kallas Hadroner.

leptoner

Partiklar som är kända som elektroner, muoner (μ), tau (Ƭ) och deras motsvarande neutrinor är kända som leptonernas familj. Elektron, muon och tau har en avgift på -1, och de skiljer sig endast från varandra från massan. Muon är tre gånger mer massiv än elektronen, och tau är 3500 gånger mer massiv än elektronen. Deras motsvarande neutrinor är neutrala och relativt masslösa. Varje partikel och var att hitta dem sammanfattas i följande tabell. 

1st Generation	2nd Generation	3rd Generation
Elektron (e)	Muon (μ)	Tau (Ƭ)
a) I atomer   b) Producerad i beta-radioaktivitet	a) Stort antal produceras i den övre atmosfären genom kosmisk strålning	Observeras endast i laboratorier
Elektronnutrino (νe)	Muon neutrino (νμ)	Tau neutrino (νƬ)
a) Beta-radioaktivitet   b) Kärnreaktorer   c) I kärnreaktioner i stjärnorna	a) Producerad i kärnreaktorer   b) Övre atmosfärisk kosmisk strålning	Endast genererade i laboratorier

Stabiliteten hos dessa tyngre partiklar är direkt relaterad till deras massor. Massiva partiklar har en kortare halveringstid än de mindre massiva. Elektronen är den lättaste partikeln; Det är därför universum är rikligt med elektroner, men de andra partiklarna är sällsynta. För att generera muoner och taupartiklar krävs en hög energinivå och idag kan man bara se i fall där det finns en hög energitäthet. Dessa partiklar kan framställas i partikelacceleratorer. Leptoner interagerar med varandra genom den elektromagnetiska interaktionen och svag kärnväxelverkan.

För varje leptonpartikel finns anti-partiklar som är kända som antileptoner. Anti-leptoner har liknande massa och motsatt laddning. Elektronens anti-partikel är känd som positroner. 

Quark

Den andra stora kategorin av elementära partiklar är känd som kvarker. Eftersom forskaren blev trött på att ge svåra utländska namn för de partiklar som de hittade, fick de vanliga namn som upp, ner, konstiga och charmiga. Varje partikels egenskaper kan sammanfattas enligt följande. (Massan av varje partikel visas under namnet själv. Noggrannheten hos dessa siffror är mycket diskutabel)

Avgift	1st Generation	2nd Generation	3rd Generation
+2/3	Upp 0,33	Charm 1,58	Topp 180
-1/2	Ner 0,33	Konstig 0,47	Botten 4,58

Quarks interagerar starkt med varandra genom stark nukleär interaktion för att bilda kombinationer av kvarker. Dessa kombinationer är kända som Hadroner. Faktum är att det inte finns några isolerade kvarker i vårt universum för närvarande. Det är rimligt att säga att alla kvarkerna i detta universum finns i någon form av hatroner.

Quarks har en intern egenskap, som är den enda som kallas baryon nummer. Alla kvarker har ett baryonnummer på 1/3, och anti-kvarkerna har baryonnummer -1/3. I en reaktion som involverar elementära partiklar är denna egenskap känd som baryonnumret bevarad.

Det finns andra egenskaper, som inte explicit kan kategoriseras som interna egenskaper. Quarks har en annan egenskap som kallas smaken. Ett nummer tilldelas för att ange smak av partikeln som är känd som smaknumret. Smakerna kallas Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) och så vidare. Uppkvarken har en upphet av +1 och 0 strangeness och Downness.

De vanligaste och mest kända typerna av haderonerna är protoner och neutroner.

Vad är skillnaden mellan Leptons och Quarks?

• Kvarker och leptoner är två kategorier av elementära partiklar och när de tillsammans är kända som fermioner.

• Leptoner är mindre interaktiva i stark interaktion, men interagerar genom elektromagnetisk och svag interaktion. Quarks interagerar genom stark interaktion.

• Leptoner kan existera som enskilda partiklar i naturen, men kvarkar har mycket stark interaktion; bilda därför hatroner.

• Leptonpartiklar, elektronen, muon och tau, har en negativ laddning, vilket är laddningen av elektronerna. Relativt har de mycket liten massa. Jämfört med hadroner anses neutriner vara masslösa, och de har ingen kostnad.

• Kvarker har fraktionsavgifter, till exempel -1/3 och 2/3, och de är väldigt tyngre än leptonerna. Det mesta av den synliga materien är i form av haderoner.