Leptons vs Hadrons
Už přes tři sta let jsme pochopili, že hmota se skládá z atomů. Atomy jsou považovány za nedělitelné až do 20. století. Fyzik 20. století však objevil, že atom může být rozdělen na menší kousky, a všechny atomy jsou vyrobeny z různého složení těchto částic. Tito jsou známí jako subatomické částice a jmenovitě proton, neutron a elektron.
Další výzkum ukazuje, že tyto částice (subatomické částice) mají také vnitřní strukturu a jsou vyrobeny z menších věcí. Tyto částice jsou známé jako elementární částice a leptony a kvarky jsou známé jako dvě hlavní kategorie elementárních částic. Kvarky jsou spojeny dohromady a vytvářejí větší částicovou strukturu známou jako Hadrons.
Leptons
Částice známé jako elektrony, miony (µ), tau (Ƭ) a jejich odpovídající neutrina jsou známá jako rodina leptonů. Elektron, mion a tau mají náboj -1 a liší se od sebe pouze hmotou. Mion je třikrát hmotnější než elektron a tau je 3500krát hmotnější než elektron. Jejich odpovídající neutrina jsou neutrální a relativně bezhmotná. Každá částice a kde je najít, jsou shrnuty v následující tabulce.
1Svatý Generace | 2nd Generace | 3rd Generace |
Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
a) V atomech b) Vyrobeno v beta radioaktivitě | a) Velká množství produkovaná v horní atmosféře kosmickým zářením | Pozorováno pouze v laboratořích |
Elektronové neutrino (νE) | Muon neutrino (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
a) Beta radioaktivita b) Jaderné reaktory c) Při jaderných reakcích ve hvězdách | a) Vyrábí se v jaderných reaktorech b) Kosmické záření o vyšší atmosféře | Generováno pouze v laboratořích |
Stabilita těchto těžších částic přímo souvisí s jejich hmotami. Masivní částice mají kratší poločas než méně masivní. Elektron je nejlehčí částice; proto je vesmír hojný s elektrony, ale ostatní částice jsou vzácné. K vytvoření mionů a částic tau je zapotřebí vysoká úroveň energie a v současné době je vidět pouze v případech, kdy je vysoká hustota energie. Tyto částice mohou být produkovány v urychlovačích částic. Leptony interagují spolu navzájem elektromagnetickou interakcí a slabou jadernou interakcí.
Pro každou částici leptonu existují antičástice známé jako antileptony. Anti-lepton mají podobnou hmotnost a opačný náboj. Antičástice elektronu je známá jako pozitrony.
Hardrons
Další hlavní kategorie elementárních částic je známá jako kvarky. Jsou to nahoru, dolů, podivné, horní a dolní kvarky. Tyto kvarky mají zlomkové poplatky. Kvarky mají také antičástice známé jako anti-kvarky. Mají stejnou hmotnost, ale opačný náboj.
Nabít | 1Svatý Generace | 2nd Generace | 3rd Generace |
+2/3 | Nahoru 0,33 | Šarm 1,58 | Horní 180 |
-1/2 | Dolů 0,33 | Zvláštní 0,47 | Dno 4.58 |
N.B. hmotnosti částic ukázané na dně jsou v GeV / c2.
Tyto částice interagují silnou silou a vytvářejí větší částice známé jako hadrony a hadrony mají celé číslo.
V podstatě se kvarky kombinují se samotnými kvarky nebo s antikvarky, aby vytvořily stabilní hadrony. Tři hlavní kategorie hadronů jsou baryony, antibaryony a mesony. Baryony se skládají ze tří kvarků (qqq) vázaných silnou silou a antibaryony jsou tři antikvarky () vázaný. Mesony jsou kvark a antikvark () spárovány dohromady.
Jaký je rozdíl mezi Hadrony a Leptony??
• Kvarky a leptony jsou dvě kategorie elementárních částic a jsou vzaty dohromady, známé jako fermiony.
• Kvarky se kombinují prostřednictvím silné jaderné interakce do formy hadronů; až dosud nebyly objeveny žádné vnitřní struktury leptonů, ale Hadrony mají vnitřní strukturu. Leptony existují jako jednotlivé částice.
• Hadrony jsou masivnější částice ve srovnání s leptony.
• Leptony interagují prostřednictvím elektromagnetické a slabé síly, zatímco kvarky interagují prostřednictvím silných interakcí.