Rozdiel medzi leptonmi a hadrónmi

Leptons vs Hadrons

Už viac ako tristo rokov vieme, že hmota pozostáva z atómov. Atómy sa považujú za nedeliteľné až do 20. storočia. Fyzik 20. storočia však zistil, že atóm možno rozdeliť na menšie kúsky a všetky atómy sú vyrobené z rôznych zložení týchto častíc. Sú známe ako subatomické častice a to najmä protón, neutrón a elektrón.

Ďalšie výskumy ukazujú, že tieto častice (subatomické častice) majú tiež vnútornú štruktúru a sú vyrobené z menších vecí. Tieto častice sú známe ako elementárne častice a leptony a kvarky sú známe ako dve hlavné kategórie elementárnych častíc. Kvarky sú navzájom spojené, aby vytvorili väčšiu štruktúru častíc známych ako Hadrons.

leptóny

Častice známe ako elektróny, mióny (μ), tau (Ƭ) a ich zodpovedajúce neutrína sú známe ako rodina leptonov. Elektrón, mión a tau majú náboj -1 a líšia sa od seba iba hmotou. Mion je trikrát masívnejší ako elektrón a tau je 3500-krát masívnejší ako elektrón. Ich zodpovedajúce neutrína sú neutrálne a relatívne nehmotné. Každá častica a kde ich nájsť sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke. 

1st generácie

2nd generácie

3rd generácie

Elektrón (e)

Muón (µ)

Tau (Ƭ)

  a) V atómoch

  b) Vyrába sa v beta rádioaktivite

  a) Veľké množstvo vznikajúce v hornej atmosfére kozmickým žiarením

  Pozorované iba v laboratóriách

Elektronové neutrino (νe)

Neónové neutrino (νμ)

Tau neutrino (νƬ)

  a) Beta rádioaktivita

  b) Jadrové reaktory

  c) Pri jadrových reakciách v hviezdach

  a) Vyrába sa v jadrových reaktoroch

  b) Kozmické žiarenie hornej atmosféry

  Vytvorené iba v laboratóriách

Stabilita týchto ťažších častíc priamo súvisí s ich hmotnosťou. Masívne častice majú kratší polčas rozpadu ako menej masívne. Elektrón je najľahšia častica; preto je vesmír bohatý na elektróny, ale ostatné častice sú zriedkavé. Na generovanie častíc miónov a tau je potrebná vysoká úroveň energie a v súčasnosti je možné ju vidieť iba v prípadoch, keď je vysoká hustota energie. Tieto častice sa môžu vyrábať v urýchľovačoch častíc. Leptony interagujú navzájom elektromagnetickou interakciou a slabou nukleárnou interakciou.

Pre každú časticu leptonu existujú antičastice známe ako antileptony. Anti-leptony majú podobnú hmotnosť a opačný náboj. Antičastice elektrónu sú známe ako pozitróny. 

Hardrons

Ďalšou hlavnou kategóriou elementárnych častíc sú kvarky. Sú to kvarky hore, dole, podivne, hore a dole. Tieto kvarky majú zlomkové poplatky. Kvarky majú tiež antičastice známe ako antikvarky. Majú rovnakú hmotnosť, ale opačný náboj.

Charge

1st generácie

2nd generácie

3rd generácie

+2/3

hore

0.33

Čaro

1.58

top

180

-1/2

nadol

0.33 

zvláštny

0,47

dno

4,58

N.B. hmotnosti častíc uvedené v dolnej časti sú v GeV / c2.

Tieto častice interagujú silnou silou a vytvárajú väčšie častice známe ako hadróny a hadróny majú celé číslo.

V podstate sa kvarky kombinujú so samotnými kvarkmi alebo s antikvarkmi a vytvárajú stabilné hadróny. Tri hlavné kategórie hadrónov sú baryóny, antibaryóny a mezóny. Baryóny sa skladajú z troch kvarkov (qqq) viazaných silnou silou a antibaryóny sú tri antikvarky () viazané. Mesóny sú kvark a antikvark () spárované.

Aký je rozdiel medzi Hadronom a Leptonom?

• Kvarky a leptóny sú dve kategórie elementárnych častíc a sú spojené, známe ako fermiony.

• Kvarky sa kombinujú prostredníctvom silnej jadrovej interakcie do formy hadrónov; doteraz sa neobjavili žiadne vnútorné štruktúry leptónov, ale Hadronovia majú vnútornú štruktúru. Leptony existujú ako jednotlivé častice.

• Hadróny sú v porovnaní s leptónmi mohutnejšie častice.

• Leptony interagujú prostredníctvom elektromagnetickej a slabej sily, zatiaľ čo kvarky interagujú prostredníctvom silných interakcií.