Leptons vs Hadrons
È stata la nostra comprensione per oltre trecento anni che la materia consiste di atomi. Gli atomi sono pensati per essere indivisibili fino al 20 ° secolo. Ma il fisico del 20 ° secolo ha scoperto che l'atomo può essere rotto in pezzi più piccoli, e tutti gli atomi sono fatti di diverse composizioni di queste particelle. Questi sono conosciuti come particelle subatomiche e cioè il protone, il neutrone e l'elettrone.
Ulteriori indagini rivelano che queste particelle (particelle subatomiche) hanno anche una struttura interna e sono costituite da oggetti più piccoli. Queste particelle sono note come particelle elementari e Lepton e Quark sono noti per essere due categorie principali di particelle elementari. I quark sono legati insieme per formare una struttura di particelle più grande nota come Hadron.
leptoni
Particelle note come elettroni, muoni (μ), tau (Ƭ) e i loro corrispondenti neutrini sono noti come la famiglia dei leptoni. L'elettrone, il muone e il tau hanno una carica di -1, e differiscono l'uno dall'altro solo dalla massa. Il muone è tre volte più massiccio dell'elettrone, e il tau è 3500 volte più massiccio dell'elettrone. I loro neutrini corrispondenti sono neutri e relativamente senza massa. Ogni particella e dove trovarli sono riassunti nella seguente tabella.
1st Generazione | 2ND Generazione | 3rd Generazione |
Elettrone (e) | Muon (μ) | Tau (Ƭ) |
a) Negli atomi b) Prodotto in radioattività beta | a) Grandi numeri prodotti nell'atmosfera superiore dalla radiazione cosmica | Osservato solo nei laboratori |
Neutrino elettronico (νe) | Neutrino Muon (νμ) | Neutrino tau (νƬ) |
a) Betaattività radioattiva b) Reattori nucleari c) Nelle reazioni nucleari nelle stelle | a) Prodotto in reattori nucleari b) Radiazione cosmica atmosferica superiore | Generato solo nei laboratori |
La stabilità di queste particelle più pesanti è direttamente correlata alle loro masse. Le particelle massive hanno un'emivita più breve rispetto a quelle meno massive. L'elettrone è la particella più leggera; questo è il motivo per cui l'universo è abbondante di elettroni, ma le altre particelle sono rare. Per generare muoni e particelle di tau, è necessario un alto livello di energia e oggigiorno può essere visto solo nei casi in cui vi è un'alta densità di energia. Queste particelle possono essere prodotte in acceleratori di particelle. I leptoni interagiscono l'uno con l'altro grazie all'interazione elettromagnetica e all'interazione nucleare debole.
Per ogni particella di lepton, ci sono anti-particelle note come antileptoni. Gli anti-leptoni hanno massa simile e carica opposta. L'anti-particella dell'elettrone è conosciuta come positrone.
Hardrons
L'altra categoria principale delle particelle elementari è nota come quark. Sono quark su, giù, strani, in alto e in basso. Questi quark hanno cariche frazionarie. I quark hanno anche anti-particelle conosciute come anti-quark. Hanno la stessa massa ma carica opposta.
Carica | 1st Generazione | 2ND Generazione | 3rd Generazione |
+2/3 | Su 0,33 | Fascino 1.58 | Superiore 180 |
-1/2 | Giù 0,33 | Strano 0.47 | Parte inferiore 4.58 |
N.B. le masse di particelle mostrate in fondo sono in GeV / c2.
Queste particelle interagiscono attraverso una forte forza per formare particelle più grandi conosciute come adroni e gli adroni hanno carica di numero intero.
Fondamentalmente, i quark si combinano con i quark stessi o con gli anti-quark, per formare gli adredi stabili. Tre principali categorie di adroni sono barioni, antibaryon e mesoni. I barioni sono costituiti da tre quark (qqq) legati con una forte forza, e gli antibaryon sono tre anti-quark () limite. I mesoni sono quark e antiquark () abbinato insieme.
Qual è la differenza tra Hadron e Lepton?
• Quark e leptoni sono due categorie delle particelle elementari e prese insieme, note come fermioni.
• I quark si combinano attraverso una forte interazione nucleare per formare adroni; fino ad ora non sono state scoperte strutture interne di leptoni, ma gli Hadron hanno una struttura interna. I leptoni esistono come particelle individuali.
• Gli adroni sono particelle più massive rispetto ai leptoni.
• I leoni interagiscono attraverso la forza elettromagnetica e debole, mentre i quark interagiscono attraverso forti interazioni.