Skillnader mellan Leptons och Quarks Skillnad mellan
Det finns inte många bland oss som skulle veta vad leptoner eller kvarker är, än mindre att kunna skilja dem! För dem som har något att göra med fysik, särskilt partikelfysik, kan de kanske känna igen vad vi hänvisar till som leptoner eller kvarkar.
Eftersom forskning pågår i olika lärjungar, med hjälp av den senaste tekniken och otroligt mjukvaruhjälp, upptäcks eller uppfinnas varje dag någonting nytt. Samma är fallet med fysiken; forskare eller fysiker att vara exakta fortsätta att upptäcka nya fenomen, processer samt partiklar. Ett sådant fysikrelaterat ämne som har lockat mycket uppmärksamhet under senare tid, är studien av mindre och ännu mindre partiklar. Forskare försöker komma till basen av någonting; om något existerar så vad gör det? Vad består det av? Detta leder till att mindre och ännu mindre partiklar upptäcks. Det finns emellertid en gräns för att spåra upp rötterna hos en viss partikel; det kommer en punkt där den mest grundläggande partikeln har upptäckts som är enheterna av nästan alla strukturer; och de är leptoner och kvarker. De två är de grundläggande partiklarna i vilken struktur som helst, men har några betydande skillnader.
Leptoner inkluderar partiklar som muoner och elektroner. Sammantaget finns det 6 leptoner och var och en av dessa leptoner har sin unika anti-lepton motsvarighet. För varje muon, elektron och taon (tre olika typer av leptoner) är en motsvarande neutrino (en annan leptontyp) associerad med den. Leptoner deltar normalt inte i någon stark interaktion och ses inte ens att vara närvarande i kärnan. När det gäller Quarks finns det också 6 av dem som är grupperade för att göra 3 par (nämligen topp och botten, upp och ner och charmiga och konstiga). De flesta av er kanske har hört orden protoner och neutroner som kollektivt kallas haderoner. Quarks är de grundläggande enheterna av protoner, neutroner liksom andra partiklar som tidigare ansågs vara de mest grundläggande grundläggande partiklarna. Vad som är märkligt om kvarkerna är det faktum att storleken på deras laddning är bara en bråkdel av laddningen av en elektron. I motsats till leptoner finns kvarker i kärnan och kan delta i interaktioner.
Skillnaden i laddning är en viktig fråga; leptoner som ibland grupper i två grupper, nämligen leptoner och lepton-neutrino har avgifter på -1 respektive 0. Quarks har dock avgifter som är antingen -1/3 (för ned, botten och konstigt), eller +2/3 (för topp, charm och upp). Kort sagt, leptoner har heltalskostnader medan kvarkar har fraktkostnader.
Flytta på, leptoner kan existera fritt men kvarker kan inte.På grund av en grundläggande kraft som kallas den "starka kraften" kommer en kvark aldrig att finnas fritt i naturen. Denna kraft håller kvarkerna tilldragen till varandra eller kärnan och ökar när dessa kvarker rör sig längre ifrån varandra. Detta beror på det faktum att det är nästan omöjligt att upptäcka en fri kvark. Av de fyra typerna av krafter är kvarkar under den starka kraften, den svaga kraften (kraften som är ansvarig för radioaktivt förfall), den elektromagnetiska kraften (vilket är orsaken till atomer håller sig ihop) och gravitationsstyrkan (som vanligtvis verkar på något föremål med energi eller massa i universum). Leptoner är däremot under alla dessa tre sista krafter men på grund av avsaknaden av den starkaste kraften mellan dem kan leptoner existera fritt. På grund av att den starka kraften har en mycket kort räckvidd medan de återstående tre krafterna kan verka över längre sträckor, är leptoner inte under stark kraft.
Sammanfattning av skillnader uttryckta i punkterna
- Både leptoner och kvarker är grundläggande enheter av alla strukturer; leptoner innefattar protoner, neutroner, muoner, elektroner etc. Kvarker inkluderar topp, botten, upp, ner, konstig och charm. Leptoner kan vara närvarande i kärnan (till exempel neutroner och protoner kollektivt kända som nukleoner) men är generellt inte ses att vara där; kvarks finns i kärnan
- Leptoner deltar inte i stark växelverkan; kvarker deltar i interaktionerna
- Leptoner har heltalskostnader medan kvarker har fraktionsavgifter
- Leptoner kan existera fritt; kvarkar kan inte
- Båda under svag, gravitationell och elektromagnetisk kraft; kvarks endast under stark kraft
