Qual è la differenza tra quark e leptoni?

Qual è la differenza tra quark e leptoni?


La fisica delle particelle è il sottocampo della fisica che si occupa dello studio delle particelle subatomiche elementari - le particelle che compongono gli atomi. Nel 20esimo secolo, molti passi avanti sono stati fatti sperimentali che hanno suggerito che gli atomi, che si credeva essere la componente più piccola della materia, erano costituiti da particelle ancora più piccole. Le nuove teorie sono stati concepiti per spiegare questa (come ad esempio il Modello Standard della fisica delle particelle), molti nuovi esperimenti sono stati progettati (utilizzando apparecchiature come acceleratori di particelle) e divenne gradualmente chiaro che le particelle che compongono gli atomi possono essere suddivisi ulteriormente. Due esempi di tali particelle sono quark e leptoni, e mentre questi tipi di particelle hanno molto in comune, le loro differenze sono spesso Stark.

Quark ei leptoni sono entrambe le particelle fondamentali

I quark (nominati dal premio Nobel Murray Gell-Mann, dopo una citazione nel libro "Finnegans Wake" di James Joyce) e leptoni sono attualmente ritenuti essere le particelle più fondamentali che esistono; cioè, essi non possono essere suddivise in ulteriori particelle costituenti. I quark e leptoni sono, inoltre, non si sono particelle; piuttosto, si riferiscono a famiglie di particelle, ognuna delle quali contiene sei membri. La famiglia di quark delle particelle è costituito da alto, in basso, in alto, in basso, il fascino e strane particelle, mentre leptoni sono costituiti da elettroni, neutrino elettronico, muonico, muone neutrino, tau e le particelle tau neutrini. Ci sono anche antiparticelle associato ad ogni particella, l'antiparticella essendo lo specchio opposto della particella corrispondente (ad esempio, avendo la carica opposta).

I leptoni Hanno Integer carica; I quark sono dotati di carica frazionaria

Leptons hanno una carica elettrica dell'uno o unità di addebito fondamentale (definito come la carica di un singolo elettrone), nel caso dell'elettrone, muone o tau, o nessuna carica, nel caso delle corrispondenti neutrini. Quark, d'altra parte, hanno ciascuno cariche frazionarie (+/- 1/3 o 2/3 +/-, secondo la quark). Quando questi quark sono raggruppati insieme, la somma delle loro cariche aggiunge sempre fino a una carica intero. Per esempio, se due quark up e un quark down (con l'accusa di, rispettivamente, +2/3 e -1/3,) sono raggruppati insieme, la somma delle cariche aggiunge fino a +1, e viene creata una nuova particella. Questa nuova particella è il protone, uno dei principali componenti del nucleo atomico.

I leptoni possono esistere liberamente; Quark non possono

Mentre quark tutti hanno una carica frazionaria, un quark non esisterà mai liberamente in natura; Questo è causa di una forza fondamentale noto come "forte". La forza forte, che è mediata da particelle forza trasportano chiamate gluoni, agisce all'interno del nucleo degli atomi e mantiene quark attratti l'uno dall'altro. La forza tra i quark aumenta mentre si muovono a parte, in modo che un quark libero non è mai rilevata. Il campo di studio dedicato alle interazioni tra quark e gluoni si chiama cromodinamica quantistica (QCD). Leptons, d'altra parte, sono più particelle "indipendenti", e sono possono essere isolati.

Quark ei leptoni sono soggetti a diverse forze fondamentali

Ci sono quattro forze fondamentali della natura: la forza forte (che detiene i nuclei atomici e quark insieme), la forza debole (che è responsabile per decadimento radioattivo), la forza elettromagnetica (che aiuta a tenere insieme gli atomi) e la forza gravitazionale (che agisce qualsiasi oggetto con massa o di energia nell'universo). Quark sono soggetti a tutte le forze fondamentali; leptoni, d'altra parte, sono soggetti a tutte le forze tranne per la forte forza. Questo perché la forza forte ha un brevissimo intervallo, tipicamente inferiore a quella di un nucleo atomico; Pertanto, la forza forte è generalmente limitata a questo settore. Le forze deboli, elettromagnetiche e gravitazionali, d'altra parte, può agire su una distanza molto maggiore della forza forte lattina.