Leptons vs Hadrons
Theo sự hiểu biết của chúng tôi trong hơn ba trăm năm, vật chất bao gồm các nguyên tử. Các nguyên tử được cho là không thể chia cắt cho đến thế kỷ 20. Nhưng nhà vật lý thế kỷ 20 đã phát hiện ra rằng nguyên tử có thể bị vỡ thành những mảnh nhỏ hơn và tất cả các nguyên tử được tạo thành từ các thành phần khác nhau của các hạt này. Chúng được gọi là các hạt hạ nguyên tử và cụ thể là proton, neutron và electron.
Nghiên cứu sâu hơn cho thấy những hạt này (hạt hạ nguyên tử) cũng có cấu trúc bên trong, và được làm từ những vật nhỏ hơn. Những hạt này được gọi là hạt cơ bản, và Lepton và Quark được biết đến là hai loại chính của hạt cơ bản. Các quark được liên kết với nhau để tạo thành một cấu trúc hạt lớn hơn được gọi là Hadrons.
Lepton
Các hạt được gọi là electron, muon (Củ cải), tau (Ƭ) và neutrino tương ứng của chúng được gọi là họ lepton. Electron, muon và tau có điện tích -1 và chúng chỉ khác nhau về khối lượng. Muon nặng gấp ba lần electron và tau lớn gấp 3500 lần so với electron. Neutrino tương ứng của chúng là trung tính và tương đối không có khối lượng. Mỗi hạt và nơi để tìm thấy chúng được tóm tắt trong bảng sau.
1thứ Thế hệ | 2thứ Thế hệ | 3lần thứ Thế hệ |
Điện tử (e) | Muon (mật) | Tàu (Ƭ) |
a) Trong nguyên tử b) Được sản xuất trong phóng xạ beta | a) Số lượng lớn được tạo ra trong bầu khí quyển phía trên bởi bức xạ vũ trụ | Chỉ quan sát trong phòng thí nghiệm |
Electrino điện tử (νe) | Muon neutrino (νCủ cải) | Tau neutrino (νƬ) |
a) Phóng xạ Beta b) Lò phản ứng hạt nhân c) Trong các phản ứng hạt nhân trong các ngôi sao | a) Được sản xuất trong các lò phản ứng hạt nhân b) Bức xạ vũ trụ trên khí quyển | Chỉ được tạo ra trong phòng thí nghiệm |
Sự ổn định của các hạt nặng hơn có liên quan trực tiếp đến khối lượng của chúng. Các hạt lớn có chu kỳ bán rã ngắn hơn các hạt nhỏ hơn. Electron là hạt nhẹ nhất; đó là lý do tại sao vũ trụ phong phú với các điện tử, nhưng các hạt khác rất hiếm. Để tạo ra muon và hạt tau, cần có mức năng lượng cao và ngày nay chỉ có thể được nhìn thấy trong trường hợp có mật độ năng lượng cao. Những hạt này có thể được sản xuất trong máy gia tốc hạt. Lepton tương tác với nhau bằng tương tác điện từ và tương tác hạt nhân yếu.
Đối với mỗi hạt lepton, có các hạt chống được gọi là antilepton. Anti-lepton có khối lượng tương tự và điện tích trái dấu. Chất chống hạt của electron được gọi là positron.
Hardron
Các loại chính khác của các hạt cơ bản được gọi là quark. Chúng là quark lên, xuống, lạ, trên và dưới. Những quark có phí phân đoạn. Quark cũng có các hạt chống được gọi là chống quark. Chúng có cùng khối lượng nhưng ngược chiều nhau.
Sạc điện | 1thứ Thế hệ | 2thứ Thế hệ | 3lần thứ Thế hệ |
+2/3 | Lên 0,33 | Quyến rũ 1,58 | Hàng đầu 180 |
-1/2 | Xuống 0,33 | Lạ 0,47 | Dưới cùng 4,58 |
N.B. khối lượng hạt thể hiện ở phía dưới là trong GeV / c2.
Các hạt này tương tác thông qua lực mạnh để tạo thành các hạt lớn hơn được gọi là hadron và hadron có điện tích số nguyên.
Về cơ bản, quark kết hợp với chính quark hoặc với quark, để tạo thành các hadron ổn định. Ba loại chính của hadron là baryon, kháng thể và meson. Baryon bao gồm ba quark (qqq) liên kết với lực mạnh và kháng thể là ba quark () ràng buộc. Meson là quark và antiquark () ghép với nhau.
Sự khác biệt giữa Hadrons và Leptons là gì?
• Quark và lepton là hai loại hạt cơ bản và được ghép lại với nhau, được gọi là fermion.
• Các quark kết hợp thông qua tương tác hạt nhân mạnh mẽ để tạo thành hadron; cho đến nay, không có cấu trúc bên trong của lepton được phát hiện, nhưng Hadrons có cấu trúc bên trong. Lepton tồn tại dưới dạng các hạt riêng lẻ.
• Hadron là các hạt lớn hơn so với lepton.
• Lepton tương tác thông qua lực điện từ và lực yếu, trong khi quark tương tác thông qua tương tác mạnh.