El diferencia clave entre los leptones y quarks es que Los leptones pueden existir como partículas individuales en la naturaleza, mientras que los quarks no pueden.
Hasta el siglo XX, la gente creía que los átomos son indivisibles, pero los físicos del siglo XX descubrieron que el átomo se puede dividir en piezas más pequeñas, y todos los átomos están hechos de diferentes composiciones. Por lo tanto, las llamamos partículas subatómicas: a saber, el protón, neutrones y electrones. Además, las investigaciones revelan que las partículas subatómicas también tienen una estructura interna y hechas de cosas más pequeñas. Por lo tanto, estas partículas se conocen como partículas elementales, y los leptones y quarks son sus dos categorías principales.
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué son los leptones?
3. ¿Qué son los quarks?
4. Comparación de lado a lado - Leptones vs Quarks en forma tabular
5. Resumen
Las partículas que llamamos electrones, muones (µ), tau (ƭ) y sus neutrinos correspondientes se conocen como la familia de los leptones. Además, Electron, Muon y Tau tienen una carga de -1, y se diferencian entre sí solo de la masa. Eso es; El muón es tres veces más masivo que el electrón, y tau es 3500 veces más grande que el electrón. Además, sus neutrinos correspondientes son neutrales y relativamente sin masa. La siguiente tabla resume cada partícula y dónde encontrarla.
1calle Generación | 2Dakota del Norte Generación | 3rd Generación |
Electrón (E) | Muón (µ) | Tau (ƭ) |
- En átomos - Producido en radioactividad beta | - Grandes números producidos en la atmósfera superior por radiación cósmica | - Observado solo en laboratorios |
Neutrino de electrones (νmi) | Muon Neutrino (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
- Radioactividad beta - Reactores nucleares - En reacciones nucleares en las estrellas | - Producido en reactores nucleares - Radiación cósmica atmosférica superior | - Solo generado en laboratorios |
Además, la estabilidad de estas partículas más pesadas se relaciona directamente con sus masas. Por lo tanto, las partículas masivas tienen una vida media más corta que las menos masivas. El electrón es la partícula más ligera; Es por eso que el universo es abundante con electrones, y las otras partículas son raras. Para generar muones y partículas de tau, necesitamos un alto nivel de energía. En la actualidad, solo podemos verlos en casos donde hay una alta densidad de energía. Además, podemos producir estas partículas en aceleradores de partículas. Además, los leptones interactúan entre sí por interacción electromagnética e interacción nuclear débil. Para cada partícula de Lepton, hay antipartículas que nombramos como antileptones. Y, estos anti-letons tienen una masa similar y una carga opuesta. Por ejemplo, la anti-partícula de los electrones son los positrones.
Quark es la otra categoría principal de partículas elementales. Podemos resumir las propiedades de las partículas en la familia Quark de la siguiente manera. (La masa de cada partícula está por debajo del nombre en sí. Sin embargo, la precisión de estos números es muy discutible).
Cargar | 1calle Generación | 2Dakota del Norte Generación | 3rd Generación |
+2/3
| Arriba 0.33 | Encanto 1.58 | Arriba 180 |
-1/2 | Abajo 0.33 | Extraño 0.47 | Abajo 4.58 |
Los quarks interactúan fuertemente entre sí por una fuerte interacción nuclear para formar combinaciones de quarks. Estas combinaciones se conocen como hadrones. De hecho, los quarks aislados no existen en nuestro universo en la actualidad. Además, es razonable decir que todos los quarks en este universo están en alguna forma de hadrones. (Los tipos más comunes y conocidos de los hadrones son protones y neutrones).
Figura 01: Modelo estándar de partículas elementales
Además, los quarks tienen una propiedad interna conocida como el número de baryon. Todos los quarks tienen un número de barenón de 1/3, y los anti -quarks tienen números de barión -1/3. Además, en una reacción que involucra partículas elementales, esta propiedad conocida como el número de barión se conserva.
Además, los quarks tienen otra propiedad llamada sabor. Se asigna un número para denotar el sabor de la partícula conocido como el número de sabor. Los sabores se denominan alza (u), caída (d), extrañeza (s) y así sucesivamente. El quark arriba tiene una alivio de +1 mientras que 0 extrañeza y caída.
Los electrones, muones (µ), tau (ƭ) y sus neutrinos correspondientes se conocen como la familia de los leptones, mientras que los quarks son un tipo de partícula elemental y un componente fundamental de la materia. Al comparar ambos, la diferencia clave entre los leptones y los quarks es que los leptones pueden existir como partículas individuales en la naturaleza, mientras que los quarks no pueden.
Además, los leptones tienen cargas enteras, mientras que los quarks tienen cargas fraccionales. Además, hay una diferencia adicional entre los leptones y los quarks cuando se considera que las fuerzas que estas partículas pueden ser sometidas. Eso es; Los leptones se someten a fuerza débil, fuerza gravitacional y fuerza electromagnética, mientras que los quarks están sujetos a fuerza fuerte, fuerza débil, fuerza gravitacional y fuerza electromagnética.
En resumen, los quarks y los leptones son dos categorías de las partículas elementales. Cuando se toman en conjunto, se conocen como fermiones. Sobre todo, la diferencia clave entre los leptones y los quarks es que los leptones pueden existir como partículas individuales en la naturaleza, mientras que los quarks no pueden.
1. "Lepton."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 30 Mar. 2019, disponible aquí.
1. "Modelo estándar de partículas elementales" de MissMJ - Trabajo propio por cargador, también, PBS Nova [1], Fermilab, Oficina de Ciencias, Departamento de Energía de los Estados Unidos, grupo de datos de partículas (dominio público) a través de Commons Wikimedia