temel fark Leptonlar ve kuarklar arasında leptonlar doğada tek tek parçacıklar olarak bulunabilirken kuarklar.
20. yüzyıla kadar, insanlar atomların bölünemez olduğuna inanıyorlardı, ancak 20. yüzyıl fizikçileri atomun daha küçük parçalara ayrılabileceğini ve tüm atomların farklı kompozisyonlardan oluştuğunu keşfettiler. Bu nedenle, onlara atom altı parçacıklar diyoruz: proton, nötron ve elektron. Ayrıca, araştırmalar atomaltı parçacıkların da iç yapıya sahip olduğunu ve daha küçük şeylerden oluştuğunu ortaya koymaktadır. Bu nedenle, bu parçacıklar temel parçacıklar olarak bilinir ve Leptonlar ve Kuarklar iki ana kategorisidir.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Leptonlar nelerdir
3. Kuarklar nelerdir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Leptons ve Quarks Tabular Formunda
5. Özet
Elektron, müon (µ), tau (Ƭ) dediğimiz parçacıklar ve bunların karşılık gelen nötrinoları lepton ailesi olarak bilinir. Ayrıca, elektron, muon ve tau -1 yüküne sahiptir ve birbirlerinden sadece kütleden farklıdırlar. Yani; müon elektrondan üç kat daha büyüktür ve tau elektrondan 3500 kat daha büyüktür. Dahası, karşılık gelen nötrinoları nötr ve nispeten kütlesizdir. Aşağıdaki tablo her bir parçacığı ve nerede bulacağını özetler.
1st nesil | 2nd nesil | 3rd nesil |
Elektron (e) | Müon (µ) | Tau (Ƭ) |
- Atomlarda - Beta radyoaktivitesinde üretilir | - Üst atmosferde kozmik radyasyon tarafından üretilen çok sayıda | - Sadece laboratuvarlarda gözlemlenir |
Elektron nötrino (νe) | Müon nötrino (νμ) | Tau nötrino (νƬ) |
- Beta radyoaktivitesi - Nükleer reaktörler - Yıldızlardaki nükleer reaksiyonlarda | - Nükleer reaktörlerde üretilir - Üst atmosferik kozmik radyasyon | - Sadece laboratuvarlarda üretilir |
Ayrıca, bu daha ağır parçacıkların stabilitesi doğrudan kütleleriyle ilgilidir. Bu nedenle, masif parçacıkların yarı ömrü, daha az masif olanlardan daha kısadır. Elektron en hafif parçacıktır; bu yüzden evren elektronlarla doludur ve diğer parçacıklar nadirdir. Müon ve tau parçacıkları üretmek için yüksek bir enerjiye ihtiyacımız var. Günümüzde, onları sadece yüksek enerji yoğunluğunun olduğu durumlarda görebiliriz. Ayrıca, bu parçacıkları parçacık hızlandırıcılarında üretebiliriz. Buna ek olarak, leptonlar birbirleriyle elektromanyetik etkileşim ve zayıf nükleer etkileşim yoluyla etkileşime girer. Her lepton partikülü için, antilepton olarak adlandırdığımız anti-partiküller vardır. Ve bu anti-leptonlar benzer kütleye ve zıt yüke sahiptir. Örneğin, elektronların anti-partikülü pozitronlardır..
Kuark, temel parçacıkların diğer önemli kategorisidir. Kuark familyasındaki parçacıkların özelliklerini aşağıdaki gibi özetleyebiliriz. (Her parçacığın kütlesi adın altındadır. Ancak, bu sayıların doğruluğu oldukça tartışmalıdır).
Şarj etmek | 1st nesil | 2nd nesil | 3rd nesil |
+2/3
| yukarı 0.33 | çekicilik 1.58 | Üst 180 |
-1/2 | Aşağı 0.33 | Garip 0,47 | Alt 4.58 |
Kuarklar, kuark kombinasyonları oluşturmak için güçlü nükleer etkileşimle birbirleriyle güçlü etkileşime girer. Bu kombinasyonlar Hadrons olarak bilinir. Aslında, şu anda evrenimizde izole kuarklar mevcut değildir. Dahası, bu evrendeki tüm kuarkların bir çeşit hadron olduğunu söylemek mantıklıdır. (En yaygın ve bilinen hadron türleri protonlar ve nötronlardır).
Şekil 01: Temel Parçacıkların Standart Modeli
Ayrıca kuarklar, baryon numarası olarak bilinen bir iç özelliğe sahiptir. Tüm kuarkların 1/3 baryon sayısı vardır ve anti-kuarkların -1/3 baryon sayısı vardır. Ayrıca, temel parçacıklar içeren bir reaksiyonda, baryon numarası olarak bilinen bu özellik korunur.
Dahası, kuarkların lezzet olarak adlandırılan başka bir özelliği vardır. Lezzet numarası olarak bilinen parçacığın lezzetini belirtmek için bir numara atanır. Tatlandırıcılar Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) vb. Olarak adlandırılır. Yukarı kuark +1 yükselişe sahipken, 0 gariplik ve Downness.
Elektronlar, müonlar (µ), tau (Ƭ) ve bunlara karşılık gelen nötrinolar lepton ailesi olarak bilinir, kuarklar bir tür temel parçacık ve maddenin temel bir bileşenidir. Her ikisini karşılaştırırken, leptonlar ve kuarklar arasındaki temel fark, leptonların doğada tek tek parçacıklar olarak var olabileceği, ancak kuarkların.
Ayrıca, leptonların tamsayı yükleri, kuarkların kesirli yükleri vardır. Ayrıca, bu parçacıkların maruz kalabileceği kuvvetler düşünüldüğünde leptonlar ve kuarklar arasında başka bir fark daha vardır. Yani; leptonlar zayıf kuvvet, çekim kuvveti ve elektromanyetik kuvvete, kuarklar kuvvetli kuvvet, zayıf kuvvet, çekim kuvveti ve elektromanyetik kuvvete maruz kalır.
Kısacası, kuarklar ve leptonlar temel parçacıkların iki kategorisidir. Birlikte alındıklarında, fermiyonlar olarak bilinirler. Her şeyden önce, leptonlar ve kuarklar arasındaki temel fark, leptonların doğada tek tek parçacıklar olarak var olabileceği, ancak kuarkların.
1. “Lepton.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 Mart 2019, Burada mevcut.
1. “Temel Parçacıkların Standart Modeli” By MissMJ - Yükleyicinin kendi çalışması, Ayrıca, PBS NOVA [1], Fermilab, Bilim Ofisi, Birleşik Devletler Enerji Bakanlığı, Parçacık Veri Grubu (Kamusal Alan) Commons Wikimedia üzerinden