Erinevus leptonite ja hadronite vahel
Share
Leptonid vs Hadronid
Meie arusaam on juba üle kolmesaja aasta, et mateeria koosneb aatomitest. Aatomid arvatakse olevat jagamatud kuni 20. sajandini. Kuid 20. sajandi füüsik avastas, et aatomi saab jagada väiksemateks tükkideks ja kõik aatomid on valmistatud nende osakeste erinevatest koostistest. Neid tuntakse subatomaalsete osakestena, nimelt prootonina, neutronina ja elektronina.
Edasine uurimine näitab, et neil osakestel (subatomaatilistel osakestel) on ka sisemine struktuur ja need on valmistatud väiksematest asjadest. Neid osakesi nimetatakse elementaarosakesteks ning teadaolevalt on leptonid ja kvargid elementaarosakeste kaks peamist kategooriat. Kvargid seotakse omavahel, moodustades suurema osakeste struktuuri, mida nimetatakse Hadroniteks.
Leptonid
Osakesed, mida tuntakse elektronidena, müonidena (u), tau (Ƭ) ja neile vastavad neutriinod on tuntud kui leptonite perekond. Elektroni, müoni ja tau laeng on -1 ja need erinevad üksteisest ainult massist. Muon on kolm korda massiivsem kui elektron ja tau on 3500 korda massiivsem kui elektron. Nende vastavad neutriinod on neutraalsed ja suhteliselt massilised. Järgnevas tabelis on kokku võetud iga osake ja nende leidmise koht.
| 1st Põlvkond | 2nd Põlvkond | 3rd Põlvkond |
| Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
| a) aatomites b) toodetud beeta-radioaktiivsuses | a) Kosmilise kiirguse tagajärjel atmosfääri kõrgemas osas toodetud arv | Vaatluse all ainult laborites |
| Elektronneutriino (νe) | Muon neutriino (νu) | Tau neutriino (νƬ) |
| a) beeta radioaktiivsus b) Tuumareaktorid c) tuumareaktsioonides tähtedes | a) toodetud tuumareaktorites b) Ülemine atmosfääri kosmiline kiirgus | Loodud ainult laborites |
Nende raskemate osakeste stabiilsus on otseselt seotud nende massidega. Massiivsete osakeste poolestusaeg on lühem kui vähem massiivsete osakeste. Elektron on kergeim osake; sellepärast on universum elektronide poolest külluslik, kuid teised osakesed on haruldased. Kuulide ja tau osakeste tekitamiseks on vaja suurt energiat ja tänapäeval on see nähtav ainult kõrge energiatihedusega juhtudel. Neid osakesi saab toota osakeste kiirendites. Leptonid interakteeruvad üksteisega elektromagnetilise ja nõrga tuuma interaktsiooni kaudu.
Iga leptoni osakese kohta on antiosakesed, mida nimetatakse antileptoonideks. Antileptoonidel on sarnane mass ja vastupidine laeng. Elektroni antiosakesi tuntakse positronidena.
Hardronid
Teist põhilist osakeste kategooriat tuntakse kvarkidena. Need on üles, alla, imelikud, ülemised ja alumised kvargid. Nendel kvarkidel on murdosa laengud. Kvarkadel on ka antikvaaridena tuntud antiosakesed. Neil on sama mass, kuid vastupidine laeng.
| Laadige | 1st Põlvkond | 2nd Põlvkond | 3rd Põlvkond |
| +2/3 | Üles 0,33 | Võlu 1,58 | Ülaosa 180 |
| -1/2 | Allapoole 0,33 | Kummaline 0,47 | Alumine 4.58 |
N.B. põhjas olevad osakeste massid on väljendatud ühikutes GeV / c2.
Need osakesed interakteeruvad tugeva jõu kaudu, moodustades suuremaid osakesi, mida tuntakse hadronidena ja hadronitel on täisarv.
Põhimõtteliselt kombineeruvad kvargid kvarkide enda või antikvarkidega, moodustades stabiilsed hadronid. Hadronite kolm peamist kategooriat on barüoonid, antikearoonid ja mesonid. Baryonid koosnevad kolmest kvarkist (qqq), mis on seotud tugeva jõuga, ja antikearoonid on kolmest kvarkidest (
Mis vahe on Hadronitel ja Leptonitel??
• Kvargid ja leptonid on elementaarosakeste kaks kategooriat ja neid võetakse kokku, neid nimetatakse fermioonideks.
• kvargid ühendavad tugeva tuuma interaktsiooni kaudu hadroneid; siiani ei ole leptonite sisestruktuure avastatud, kuid hadronitel on sisemine struktuur. Leptonid eksisteerivad üksikute osakestena.
• Hadronid on leptonitega võrreldes massiivsemad osakesed.
• Leptonid interakteeruvad elektromagnetilise ja nõrga jõu kaudu, kvargid aga tugeva vastasmõju kaudu.
