Rozdíly mezi leptony a kvarky

Mezi námi není mnoho lidí, kteří by věděli, co jsou leptony nebo kvarky, natož aby je dokázali odlišit! Pro ty, kteří mají něco společného s fyzikou, zejména fyzikou částic, mohou být schopni rozpoznat, co nazýváme leptony nebo kvarky.

Jak výzkum pokračuje u různých žáků, za pomoci nejnovějších technologií a neuvěřitelné softwarové pomoci, objevuje se nebo vynalézá každý den něco nového. Totéž platí pro fyziku; vědci nebo fyzici, aby byli přesní, neustále objevují nový jev, procesy a částice. Jedním takovým tématem spojeným s fyzikou, které v poslední době přitahuje velkou pozornost, je studium menších a ještě menších částic. Vědci se snaží dostat k něčemu základu; pokud něco existuje, co to dělá? Z čeho se skládá? To vede k objevování menších a ještě menších částic. Existuje však omezení pro stopování kořenů nějaké konkrétní částice; přichází bod, kde byly objeveny nejzákladnější částice, které jsou jednotkami téměř všech struktur; a jsou to leptony a kvarky. Tyto dva jsou základní částice jakékoli struktury, ale mají některé značné rozdíly.

Leptony zahrnují částice, jako jsou miony a elektrony. Dohromady existuje 6 leptonů a každý z těchto leptonů má svůj jedinečný anti-leptonový protějšek. Pro každý z mionu, elektronu a taonu (tři různé typy leptonů) je s ním spojeno odpovídající neutrino (jiný typ leptonu). Leptony se normálně nezúčastňují žádných silných interakcí a není ani vidět, že jsou přítomny v jádru. Pokud jde o Quarky, je jich také 6, které jsou seskupeny tak, aby vytvořily 3 páry (jmenovitě horní a dolní, horní a dolní a kouzelné a podivné). Většina z vás možná slyšela slova protony a neutrony, které jsou společně známé jako hadrony. Kvarky jsou základní jednotky protonů, neutronů a dalších částic, které byly dříve považovány za nejzákladnější základní částice. Co je pro kvarky typické, je skutečnost, že velikost jejich náboje je jen zlomkem náboje elektronu. Na rozdíl od leptonů se kvarky nacházejí v jádru a mohou se účastnit interakcí.

Rozdíl v poplatcích je důležitý; leptony, které jsou někdy skupiny do dvou skupin, jmenovitě leptony a lepton-neutrino, mají náboje -1, respektive 0. Kvarky však mají náboje, které jsou buď -1/3 (pro dolní, dolní a podivné), nebo +2/3 (pro horní, kouzelné a vyšší). Stručně řečeno, leptony mají celá čísla, zatímco kvarky mají zlomky.

Pohybující se leptony mohou existovat volně, ale kvarky nemohou. Kvůli základní síle, která je známá jako „silná síla“, kvark nikdy nebude existovat volně v přírodě. Tato síla udržuje kvarky přitahované k sobě nebo k jádru a zvyšuje se, když se tyto kvarky pohybují dále od sebe. To odpovídá skutečnosti, že je téměř nemožné zjistit kvark zdarma. Ze čtyř typů sil jsou kvarky pod silnou silou, slabou silou (silou zodpovědnou za radioaktivní rozpad), elektromagnetickou silou (což je důvod, proč se atomy drží pohromadě) a gravitační silou (která normálně působí na jakýkoli objekt s energie nebo hmoty ve vesmíru). Na druhé straně leptonové jsou pod všemi těmito třemi silami, ale kvůli absenci nejsilnější síly mezi nimi mohou leptony existovat volně. Vzhledem k tomu, že silná síla má velmi krátký rozsah, zatímco zbývající tři síly mohou působit na delší rozsahy, leptony nejsou pod silnou silou.

Shrnutí rozdílů vyjádřených v bodech

1. Leptony i kvarky jsou základní jednotky všech struktur; leptony zahrnují protony, neutrony, miony, elektrony atd., kvarky zahrnují horní, dolní, nahoru, dolů, podivné a kouzlo
2. Leptony mohou být přítomny v jádru (například neutrony a protony souhrnně známé jako nukleony), ale obecně se tam nevidí; v jádru existují kvarky
3. Leptonové se neúčastní silné interakce; kvarky se účastní interakcí
4. Leptony mají celá čísla, zatímco kvarky mají zlomky
5. Leptony mohou existovat volně; kvarky nemohou
6. Oba pod slabou, gravitační a elektromagnetickou silou; jen kvarky pod silnou silou