Leptonin ja kvarkin väliset erot
Ei ole monia meistä, jotka tietäisivät, mitkä leptonit tai kvarkit ovat, puhumattakaan kykenevän erottamaan ne! Niille, joilla on jotain tekemistä fysiikan kanssa, erityisesti hiukkasfysiikan, he voivat pystyä tunnistamaan, mitä tarkoitamme leptoneina tai kvarkeina.
Koska tutkimus jatkuu useissa opetuslapsissa, viimeisimmän teknologian ja uskomattoman ohjelmiston avulla, jokapäiväistä uutta keksittiin tai keksittiin. Sama koskee fysiikkaa; tutkijat tai fyysikot tarkkailevat edelleen uuden ilmiön, prosessien sekä hiukkasten löytämisessä. Yksi sellainen fysiikan aihe, joka on herättänyt paljon huomiota viime aikoina, on pienempien ja vielä pienempien hiukkasten tutkiminen. Tutkijat yrittävät päästä johonkin; jos jotain on olemassa niin mitä tekee? Mikä se koostuu? Tämä johtaa pienempiin ja jopa pienempiin partikkeleihin. Kuitenkin on olemassa raja jonkin tietyn hiukkasen juurien jäljittämiseksi; löytyy kohta, jossa on löydetty perusperäinen partikkeli, joka on melkein kaikkien rakenteiden yksiköitä; ja ne ovat leptoneja ja kvarkeja. Nämä kaksi ovat minkä tahansa rakenteen perusrakenteita, mutta niillä on huomattavia eroja.
Leptoneihin kuuluvat hiukkaset kuten muonit ja elektronit. Kaiken kaikkiaan on 6 leptonia ja kukin näistä leptoneista on niiden ainutlaatuinen anti-leptonin vastapuoli. Jokaiselle muonille, elektroneille ja taonille (kolme erilaista leptonia) liittyy siihen vastaava neutrino (toinen leptonityyppi). Leptonit eivät normaalisti osallistu mihinkään vahvaan vuorovaikutukseen, eikä niitä ole edes havaittu olevan läsnä ydinvoimassa. Quarksin kohdalla on myös 6 niistä, jotka on ryhmitelty tekemään 3 paria (nimittäin ylhäältä ja alhaalta, ylös ja alas ja hurmattuina ja outoina). Useimmat teistä ovat saattaneet kuulla sanat protonit ja neutronit, jotka tunnetaan kollektiivisesti hadronina. Kvarkat ovat protonien, neutronien ja muiden hiukkasten perusyksiköitä, joita aiemmin pidettiin perusperiaatteina. Kvarkeista on erityistä se, että niiden latauksen suuruus on vain murto-osa elektronin varauksesta. Toisin kuin leptoneja, kvarkeja löytyy ytimestä ja ne voivat osallistua vuorovaikutuksiin.
Eroero on tärkeä; leptonit, jotka joskus ovat ryhmiä kahteen ryhmään eli leptoneihin ja lepton-neutrinoon, ovat vastaavasti -1 ja 0. Quarkeilla on kuitenkin maksuja, jotka ovat joko -1/3 (alhaalla, alhaalla ja outoilla) tai +2/3 (ylhäältä, charmia ja ylöspäin). Lyhyesti sanottuna leptoneilla on kokonaislukuja, kun taas kvarkeilla on murto-osia.
Siirtymällä, leptonit voivat olla vapaasti, mutta kvarkit eivät voi. Koska perustavanlaatuinen voima, joka tunnetaan nimellä "vahva voima", quark ei koskaan ole vapaasti luonteeltaan. Tämä voima pitää kvarkit houkuttelevana toisilleen tai ytimelle ja kasvaa, kun nämä kvarkit liikkuvat edelleen toisistaan. Tämä merkitsee sitä, että vapaan kvarkin havaitseminen on lähes mahdotonta. Neljästä voimajoukosta kvarkit ovat voimakkaassa voimassa, heikko voima (radioaktiivisen hajoamisen aiheuttama voima), sähkömagneettinen voima (joka on syy atomien pysymiseen yhdessä) ja gravitaatiovoima (joka yleensä toimii millä tahansa esineellä energia tai massa maailmankaikkeudessa). Leptonit puolestaan ovat kaikkien näiden kolmen viimeisimmän voiman alla, mutta niiden voimakkuuden puuttumisen vuoksi leptonit voivat olla vapaasti olemassa. Koska voimakas voima on hyvin lyhyt, kun taas jäljellä olevat kolme voimia voivat toimia pidemmillä alueilla, leptonit eivät ole kovassa voimassa.
Yhteenveto pisteissä ilmaistuista eroista
- Molemmat leptonit ja kvarkit ovat kaikkien rakenteiden perusominaisuuksia; leptonit sisältävät protoneja, neutroneja, muoneja, elektroneja jne., kvarkit sisältävät yläosan, pohjan, ylös, alas, outoa ja hurmaa
- Leptoneja voi olla läsnä ytimessä (esimerkiksi neutronit ja protonit, joita kutsutaan yhdessä nukleoneiksi), mutta niitä ei yleisesti pidetä siellä; kvarkeja esiintyy ytimessä
- Leptonit eivät osallistu voimakkaaseen vuorovaikutukseen; kvarkit osallistuvat vuorovaikutukseen
- Leptoneilla on kokonaislukuja, kun taas kvarkeilla on murto-osuuksia
- Leptonit voivat olla vapaasti; kvarkit eivät voi
- Sekä heikon, painovoiman ja sähkömagneettisen voiman alla; vain kvarkeja voimakkaan voiman alla
