Различия между лептонами и кварками

Среди нас не так много людей, которые знали бы, что такое лептоны или кварки, не говоря уже о возможности их дифференцировать! Для тех, кто имеет какое-то отношение к физике, в частности к физике элементарных частиц, они могут распознать то, что мы называем лептонами или кварками.

По мере того, как проводятся исследования различных учеников, опираясь на новейшие технологии и невероятную помощь программного обеспечения, каждый день что-то новое обнаруживается или изобретается. То же самое в случае с физикой; точнее, ученые или физики продолжают открывать новые явления, процессы и частицы. Одной из таких связанных с физикой тем, которая в последнее время привлекает большое внимание, является изучение более мелких и вместе с тем более мелких частиц. Ученые пытаются добраться до основания чего-либо; если что-то существует, то что это делает? Из чего он состоит? Это приводит к открытию более мелких и даже более мелких частиц. Однако существует предел для отслеживания корней любой конкретной частицы; наступает момент, когда была обнаружена самая основная частица, являющаяся единицей почти всех структур; и они лептоны и кварки. Эти два являются фундаментальными частицами любой структуры, но имеют некоторые существенные различия.

Лептоны включают частицы, такие как мюоны и электроны. Всего существует 6 лептонов, и у каждого из этих лептонов есть свой уникальный антилептонный аналог. Для каждого из мюонов, электронов и таонов (три разных типа лептонов) с ним связано соответствующее нейтрино (другой тип лептонов). Лептоны обычно не участвуют ни в каком сильном взаимодействии и даже не видны присутствующими в ядре. Что касается Кварков, есть также 6 из них, которые сгруппированы, чтобы составить 3 пары (а именно, сверху и снизу, вверх и вниз, очарованные и странные). Большинство из вас, возможно, слышали слова протоны и нейтроны, которые все вместе известны как адроны. Кварки являются фундаментальными единицами протонов, нейтронов, а также других частиц, которые ранее считались наиболее основными фундаментальными частицами. Что характерно для кварков, так это то, что величина их заряда составляет лишь долю заряда электрона. В отличие от лептонов кварки находятся в ядре и могут участвовать во взаимодействиях.

Разница в заряде является важной; Лептоны, которые иногда группируются в две группы, а именно лептоны и лептон-нейтрино, имеют заряды -1 и 0 соответственно. Однако у кварков есть заряды: -1/3 (для нижнего, нижнего и странного) или +2/3 (для верха, обаяния и повышенного). Короче говоря, лептоны имеют целочисленные заряды, тогда как кварки имеют дробные заряды.

Двигаясь дальше, лептоны могут свободно существовать, а кварки - нет. Благодаря фундаментальной силе, известной как «сильная сила», кварк никогда не будет свободно существовать в природе. Эта сила удерживает кварки, притянутые друг к другу или ядру, и увеличивается по мере того, как эти кварки все дальше удаляются друг от друга. Это объясняет тот факт, что почти невозможно обнаружить свободный кварк. Из четырех типов сил кварки находятся под сильной силой, слабой силой (силой, ответственной за радиоактивный распад), электромагнитной силой (которая является причиной, по которой атомы слипаются) и гравитационной силой (которая обычно действует на любой объект с энергия или масса во вселенной). Лептоны, с другой стороны, находятся под всеми этими последними 3 силами, но из-за отсутствия самой сильной силы между ними, лептоны могут существовать свободно. Из-за того, что сильная сила имеет очень короткую дистанцию, тогда как остальные три силы могут действовать на более дальних дистанциях, лептоны не находятся под сильной силой.

Краткое изложение различий, выраженных в баллах

1. И лептоны, и кварки являются фундаментальными единицами всех структур; лептоны включают протоны, нейтроны, мюоны, электроны и т. д., кварки включают верх, низ, вверх, вниз, странный и очаровательный
2. Лептоны могут присутствовать в ядре (например, нейтроны и протоны, вместе известные как нуклоны), но, как правило, их там не видно; кварки существуют в ядре
3. Лептоны не участвуют в сильном взаимодействии; кварки принимают участие во взаимодействиях
4. Лептоны имеют целочисленные заряды, тогда как кварки имеют дробные заряды
5. Лептоны могут существовать свободно; кварки не могут
6. Оба под слабой, гравитационной и электромагнитной силой; только кварки под сильной силой