Diferența cheie dintre leptoni și quarci este că leptonii pot exista ca particule individuale în natură, în timp ce quarcii nu.
Până în secolul al XX-lea, oamenii credeau că atomii sunt indivizibili, dar fizicienii secolului XX au descoperit că atomul poate fi rupt în bucăți mai mici, iar toți atomii sunt alcătuiți din compoziții diferite. Prin urmare, le numim particule subatomice: și anume, proton, neutron și electron. Mai mult, investigațiile arată că particulele subatomice au și structură internă și sunt formate din lucruri mai mici. Astfel, aceste particule sunt cunoscute ca particule elementare, iar leptonii și quarcii sunt cele două categorii principale ale lor.
Ce sunt leptonii?
Particulele pe care le numim electroni, muoni (µ), tau (Ƭ) și neutrinii lor corespunzători sunt cunoscuți ca familia de leptoni. În plus, electronii, muonii și tau au o sarcină de -1 și diferă unul de celăl alt doar de masă. Acesta este; muonul este de trei ori mai masiv decât electronul, iar tau este de 3500 de ori mai mare decât electronul. În plus, neutrinii lor corespunzători sunt neutri și relativ lipsiți de masă. Următorul tabel rezumă fiecare particulă și unde să le găsiți.
| 1st Generația | 2nd Generația | 3rd Generația |
| Electron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
|
– În atomi – Produs în radioactivitate beta |
– Număr mare produs în atmosfera superioară de radiația cosmică | – Observat numai în laboratoare |
| Neutrino electronic (νe) | Neutrino muon (νµ) | Neutrino Tau (νƬ) |
|
– Radioactivitate beta – Reactoare nucleare – În reacții nucleare în stele |
– Produs în reactoare nucleare – Radiația cosmică atmosferică superioară |
– Generat numai în laboratoare |
În plus, stabilitatea acestor particule mai grele este direct legată de masele lor. Prin urmare, particulele masive au un timp de înjumătățire mai scurt decât cele mai puțin masive. Electronul este cea mai ușoară particulă; de aceea universul este abundent cu electroni, iar celel alte particule sunt rare. Pentru a genera muoni și particule tau, avem nevoie de un nivel ridicat de energie. În zilele noastre, le putem vedea doar în cazurile în care există o densitate mare de energie. În plus, putem produce aceste particule în acceleratori de particule. În plus, leptonii interacționează între ei prin interacțiune electromagnetică și interacțiune nucleară slabă. Pentru fiecare particulă de lepton, există antiparticule pe care le denumim antileptoni. Și, acești anti-leptoni au masă similară și sarcină opusă. De exemplu, antiparticulele electronilor sunt pozitronii.
Ce sunt quark-urile?
Quark este ceal altă categorie majoră de particule elementare. Putem rezuma proprietățile particulelor din familia quarcilor după cum urmează. (Masa fiecărei particule este sub numele în sine. Cu toate acestea, acuratețea acestor numere este foarte discutabilă).
| Taxă | 1st Generația | 2nd Generația | 3rd Generația |
| +2/3 |
Up 0,33 |
Farmecul 1,58 |
Sup 180 |
| -1/2 |
Jos 0,33 |
ciudat 0,47 |
De jos 4,58 |
Quarcii interacționează puternic între ei prin interacțiune nucleară puternică pentru a forma combinații de quarci. Aceste combinații sunt cunoscute ca Hadroni. De fapt, quarcii izolați nu există în universul nostru în prezent. Mai mult, este rezonabil să spunem că toți quarcii din acest univers sunt într-o formă de hadroni. (Cele mai comune și cunoscute tipuri de hadroni sunt protonii și neutronii).
Figura 01: Modelul standard al particulelor elementare
În plus, quarcurile au o proprietate internă cunoscută sub numele de număr barion. Toți quarcii au un număr de barion de 1/3, iar anti-quarcurile au numere de barion -1/3. În plus, într-o reacție care implică particule elementare, această proprietate cunoscută sub numele de număr barion este conservată.
În plus, quarcurile au o altă proprietate numită aroma. Este atribuit un număr pentru a denota aroma particulei cunoscut sub numele de număr de aromă. Aromele sunt denumite Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) și așa mai departe. Cuarcul up are un upness de +1 în timp ce 0 stranietate și Downness.
Care este diferența dintre leptoni și quarci?
Electronii, muonii (µ), tau (Ƭ) și neutrinii lor corespunzători sunt cunoscuți ca familia de leptoni, în timp ce quarcii este un tip de particule elementare și un constituent fundamental al materiei. Când le comparăm pe ambele, diferența cheie dintre leptoni și quarci este că leptonii pot exista ca particule individuale în natură, în timp ce quarcii nu pot.
În plus, leptonii au sarcini întregi, în timp ce quarcii au sarcini fracționale. De asemenea, există o altă diferență între leptoni și quarci atunci când se consideră forțele la care pot fi supuse aceste particule. Acesta este; leptonii sunt supuși forței slabe, forței gravitaționale și forței electromagnetice, în timp ce quarcii sunt supuși forței puternice, forței slabe, forței gravitaționale și forței electromagnetice.
Rezumat – Leptoni vs Quarks
Pe scurt, quarcii și leptonii sunt două categorii de particule elementare. Când sunt luați împreună, sunt cunoscuți ca fermioni. Mai presus de toate, diferența cheie dintre leptoni și quarci este că leptonii pot exista ca particule individuale în natură, în timp ce quarcii nu pot.
