Садржај
- Кваркови и лептони су обе темељне честице
- Лептонови имају цео број; Кваркови имају фракцијски набој
- Лептони могу слободно постојати; Куаркс Цан'т
- Кваркови и лептони подлежу различитим основним силама
Физика честица је подпоље физике које се бави проучавањем елементарних субатомских честица - честица које чине атоме. Почетком 20. века извршена су многа експериментална открића која су сугерисала да се атоми, за које се верује да су најмања компонента материје, састојали од још мањих честица. Нове теорије су осмишљене да објасне ово (попут стандардног модела физике честица), дизајнирани су многи нови експерименти (користећи опрему као што су акцелератори честица) и постепено је постало јасно да се честице које чине атоме могу још више разградити. Два примера таквих честица су кваркови и лептони, и док ове врсте честица имају много заједничког, њихове разлике су често велике.
Кваркови и лептони су обе темељне честице
Кваркови (названи нобеловцем Мурраием Гелл-Манном по цитату у књизи Јамеса Јоицеа "Финнеганс Ваке") и лептони тренутно се верују да су најосновније честице које постоје; то јест, они се не могу разградити на додатне саставне честице. Кваркови и лептони такође нису саме честице; радије се односе на породице честица, а свака садржи шест чланова. Чарковска породица честица састоји се од горе, доле, врха, дна, шарма и чудних честица, док се лептони састоје од честица електрона, електрона неутрина, муона, муонских неутрина, тау и тау неутрино честица. Постоје такође и античестице повезане са сваком честицом, при чему је античестица огледало супротном од одговарајуће честице (нпр. Која има супротан набој).
Лептонови имају цео број; Кваркови имају фракцијски набој
Лептони имају електрично наелектрисање било једне основне јединице наелектрисања (дефинисано као набој једног електрона), у случају електрона, муона или тауа, или без набоја, у случају одговарајућих неутрина. Кваркови, с друге стране, имају фракцијске набоје (+/- 1/3 или +/- 2/3, зависно од кварка). Када се ови кваркови групирају, збир њихових наплате увек се надовезује на цео број. На пример, ако су два кварка и један кварк (са наелектрисањем од +2/3 и -1/3) груписани заједно, зброј набоја износи +1 и ствара се нова честица. Ова нова честица је протон, једна од главних компоненти атомског језгра.
Лептони могу слободно постојати; Куаркс Цан'т
Док сви кваркови имају фракцијски набој, кварк никада неће слободно постојати у природи; то је због фундаменталне силе познате као "јака сила". Снажна сила, посредована честицама које носе силу названим глуонима, делује унутар језгра атома и држи кваркове привлачене једни другима. Сила између кваркова повећава се како се одмичу, осигуравајући да бесплатан кварк никада не буде откривен. Поље истраживања посвећено интеракцијама између кваркова и глуона назива се квантна хромодинамика (КЦД). Лептони су, са друге стране, веома "независне" честице и могу се изоловати.
Кваркови и лептони подлежу различитим основним силама
У природи постоје четири основне силе: јака сила (која држи атомска језгра и кваркове заједно), слаба сила (која је одговорна за радиоактивно распадање), електромагнетна сила (која помаже да се атоми држе заједно) и гравитациона сила (која делује било који предмет са масом или енергијом у свемиру). Кварковима подлежу све основне силе; Лептони, с друге стране, подлежу свим силама осим јаке силе. То је зато што јака сила има веома кратак домет, обично мањи од силе атомског језгра; стога је снажна сила углавном ограничена на ово подручје. С друге стране, слабе, електромагнетне и гравитационе силе могу деловати на много већој удаљености него што то могу снажне силе.