Diferença entre Leptons e Quarks: Leptons vs Quarks

Anonim

Leptons vs Quarks

Tem Foi nosso entendimento por mais de trezentos anos que a matéria é constituída por átomos. Acredita-se que os átomos sejam indivisíveis até o século 20, mas o físico do século 20 descobriu que o átomo pode ser dividido em pedaços menores e todos os átomos são feitos de diferentes composições dessas partículas. Estes são conhecidos como partículas subatômicas e, nomeadamente, protões, nêutrons e elétrons.

Uma investigação posterior revela que essas partículas (partículas subatômicas também possuem estrutura interna e feitas de coisas menores). Essas partículas são conhecidas como partículas elementares, e Leptons e Quarks são suas duas principais categorias. Quarks estão unidos para formar uma estrutura de partículas maior conhecida como Hadrons.

Leptons

As partículas conhecidas como elétrons, muões (μ), tau (Ƭ) e seus neutrinos correspondentes são conhecidas como a família dos leptons. O elétron, o muão e o tau têm uma carga de -1, e eles diferem um do outro apenas da massa. O muon é três vezes mais maciço do que o elétron, e o tau é 3500 vezes mais maciço do que o elétron. Os neutrinos correspondentes são neutros e relativamente sem massa. Cada partícula e onde encontrá-las estão resumidas na tabela a seguir.

1 st Geração

2 nd Geração

3 rd Geração

Electron (e) < Muon (μ)

Tau (Ƭ)

a) Em átomos

b) Produzido em radioactividade beta

a) Grandes números produzidos na atmosfera superior por radiação cósmica

Observado apenas em Laboratórios

Neutros eletrónicos (

ν e ) Muão neutrino (

ν μ ) Tau neutrino (

ν Ƭ ) a) Beta radioactividade

b) Reatores nucleares

c) Nas reações nucleares nas estrelas

a) Produzidas em reatores nucleares

b) Radiação cósmica atmosférica superior Somente gerado em laboratórios

A estabilidade dessas partículas mais pesadas está diretamente relacionada às suas massas. As partículas maciças têm uma meia-vida mais curta do que as menos maciças. O elétron é a partícula mais leve; É por isso que o universo é abundante com elétrons, mas as outras partículas são raras. Para gerar muões e partículas de tau, é necessário um alto nível de energia e, no presente, só pode ser visto nos casos em que existe uma alta densidade de energia. Essas partículas podem ser produzidas em aceleradores de partículas. Leptons interagem uns com os outros pela interação eletromagnética e fraca interação nuclear.

Para cada partícula de lepton, existem anti-partículas conhecidas como antileptons. Anti-leptons têm massa semelhante e carga oposta.A anti-partícula do elétron é conhecida como pósitrons.

Quark

A outra categoria principal das partículas elementares é conhecida como quarks. Uma vez que o cientista ficou cansado de dar nomes estrangeiros difíceis para as partículas que encontraram, eles receberam nomes comuns como altos, baixos, estranhos e encantadores. As propriedades de cada partícula podem ser resumidas da seguinte forma. (A massa de cada partícula é mostrada abaixo do próprio nome. A precisão desses números é altamente discutível)

Taxa

1

st

Geração 2 nd Geração

3 rd Geração

+2/3 Para cima 0. 33

Charme

1. 58

Top

180

-1/2

Para baixo

0. 33

Estranho

0. 47

Parte inferior

4. 58

Quarks interagem fortemente entre si por forte interação nuclear para formar combinações de quarks. Essas combinações são conhecidas como Hadrons. Na verdade, quarks isolados não existem no nosso universo no momento. É razoável dizer que todos os quarks deste universo estão em alguma forma de hadrons.

Quarks têm uma propriedade interna, que é a única, conhecida como o número baryon. Todos os quarks têm um número baryon de 1/3, e os anti-quarks têm números baryon -1/3. Em uma reação envolvendo partículas elementares, esta propriedade conhecida como o número de baryons é conservada.

Existem outras propriedades, que não podem ser explicitamente categorizadas como propriedades internas. Quarks tem outra propriedade chamada de sabor. Um número é designado para denotar o sabor da partícula conhecida como o número de sabor. Os sabores são referidos como Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) e assim por diante. O quark acima possui uma elevação de +1 e 0 de estranheza e Abaixamento.

Os tipos mais comuns e conhecidos dos hadrons são prótons e nêutrons.

Qual a diferença entre Leptons e Quarks?

• Quarks e leptons são duas categorias de partículas elementares e, quando tomadas em conjunto, conhecidas como fermiões.

• Leptons são menos interativos em forte interação, mas interagem através de interação eletromagnética e fraca. Quarks estão interagindo através de uma forte interação.

• Leptons podem existir como partículas individuais na natureza, mas os quarks têm uma interação muito forte; portanto, formam hadrons.

• As partículas de Lepton, o elétron, o muão e o tau, têm uma carga negativa, que é a carga dos elétrons. Relativamente eles têm massa muito pequena. Em comparação com os hadrons, os neutrinos são considerados sem massa e não têm carga.

• Quarks têm cargas fracionárias, como -1/3 e 2/3, e são muito mais pesadas do que as leptons. A maior parte do assunto visível é na forma de hadrons.