Лептоны против Адронов
Более трехсот лет мы понимаем, что материя состоит из атомов. Считается, что атомы неделимы до 20-го века. Но физик 20-го века обнаружил, что атом можно разбить на более мелкие кусочки, и все атомы состоят из разных составов этих частиц. Они известны как субатомные частицы, а именно, протон, нейтрон и электрон.
Дальнейшие исследования показывают, что эти частицы (субатомные частицы) также имеют внутреннюю структуру и состоят из более мелких вещей. Эти частицы известны как элементарные частицы, а лептоны и кварки, как известно, являются двумя основными категориями элементарных частиц. Кварки связаны друг с другом, образуя более крупную структуру частиц, известную как адроны..
Лептоны
Частицы, известные как электроны, мюоны (μ) тау (ƭ) и соответствующие им нейтрино известны как семейство лептонов. Электрон, мюон и тау имеют заряд -1, и они отличаются друг от друга только массой. Мюон в три раза массивнее электрона, а тау в 3500 раз массивнее электрона. Их соответствующие нейтрино являются нейтральными и относительно безмассовыми. Каждая частица и где их найти приведены в следующей таблице.
1улица поколение | 2й поколение | 3й поколение |
Электрон (е) | Мюон (µ) | Тау (Ƭ) |
а) в атомах б) производится в бета-радиоактивности | а) большие количества, произведенные в верхних слоях атмосферы космическим излучением | Наблюдается только в лабораториях |
Электронное нейтрино (νе) | Мюонное нейтрино (νμ) | Тау нейтрино (νƭ) |
а) бета-радиоактивность б) ядерные реакторы в) в ядерных реакциях в звездах | а) производится в ядерных реакторах б) верхнее атмосферное космическое излучение | Генерируется только в лабораториях |
Стабильность этих более тяжелых частиц напрямую связана с их массами. Массивные частицы имеют более короткий период полураспада, чем менее массивные. Электрон - самая легкая частица; Вот почему Вселенная богата электронами, но другие частицы встречаются редко. Для генерации мюонов и тау-частиц необходим высокий уровень энергии, и в настоящее время это можно наблюдать только в тех случаях, когда существует высокая плотность энергии. Эти частицы могут быть получены в ускорителях частиц. Лептоны взаимодействуют друг с другом электромагнитным взаимодействием и слабым ядерным взаимодействием..
Для каждой лептонной частицы существуют античастицы, известные как антилептоны. Анти-лептоны имеют одинаковую массу и противоположный заряд. Античастица электрона известна как позитроны.
Hardrons
Другая основная категория элементарных частиц известна как кварки. Они вверху, внизу, странные, верхние и нижние кварки. Эти кварки имеют дробные заряды. У кварков также есть античастицы, известные как анти-кварки. Они имеют одинаковую массу, но противоположный заряд.
Заряжать | 1улица поколение | 2й поколение | 3й поколение |
+2/3 | вверх 0,33 | очарование 1,58 | верхний 180 |
-1/2 | вниз 0,33 | Странный 0,47 | Дно 4,58 |
Нотабене массы частиц, показанные внизу, указаны в ГэВ / с2.
Эти частицы взаимодействуют через сильную силу, образуя более крупные частицы, известные как адроны, и адроны имеют целочисленный заряд.
По существу, кварки объединяются с самими кварками или с антикварками, образуя стабильные адроны. Три основные категории адронов - это барионы, антибарионы и мезоны. Барионы состоят из трех кварков (qqq), связанных с сильной силой, а антибарионы - это три антикварка () связаны. Мезоны кварковые и антикварковые () в паре.
В чем разница между адронами и лептонами?
• Кварки и лептоны - это две категории элементарных частиц, взятые вместе, известные как фермионы.
• кварки объединяются через сильное ядерное взаимодействие, чтобы сформировать адроны; до сих пор внутренние структуры лептонов не обнаружены, но адроны имеют внутреннюю структуру. Лептоны существуют как отдельные частицы.
• Адроны являются более массивными частицами по сравнению с лептонами.
• Лептоны взаимодействуют через электромагнитную и слабую силу, в то время как кварки взаимодействуют через сильные взаимодействия.