Pagrindinis skirtumas tarp leptonų ir kvarkų yra tas, kad leptonai gali egzistuoti kaip atskiros dalelės gamtoje, o kvarkai – ne.
Iki XX amžiaus žmonės tikėjo, kad atomai yra nedalomi, tačiau XX amžiaus fizikai atrado, kad atomą galima suskaidyti į mažesnes dalis, o visi atomai yra sudaryti iš skirtingų kompozicijų. Todėl mes jas vadiname subatominėmis dalelėmis: būtent protonu, neutronu ir elektronu. Be to, tyrimai atskleidžia, kad subatominės dalelės taip pat turi vidinę struktūrą ir yra sudarytos iš mažesnių dalykų. Taigi šios dalelės yra žinomos kaip elementariosios dalelės, o leptonai ir kvarkai yra dvi pagrindinės jų kategorijos.
Kas yra leptonai?
Dalelės, kurias vadiname elektronais, miuonais (µ), tau (Ƭ) ir juos atitinkančiais neutrinais, yra žinomos kaip leptonų šeima. Be to, elektrono, miuono ir tau krūvis yra -1, ir jie skiriasi vienas nuo kito tik masės. Tai yra; miuonas yra tris kartus masyvesnis už elektroną, o tau yra 3500 kartų didesnis už elektroną. Be to, jų atitinkami neutrinai yra neutralūs ir santykinai bemasės. Šioje lentelėje apibendrinama kiekviena dalelė ir kur jas rasti.
| 1st Karta | 2nd Karta | 3rd Karta |
| Electron (e) | Muonas (µ) | Tau (Ƭ) |
|
– Atomuose – Pagaminta iš beta radioaktyvumo |
– Didelį kiekį viršutinių atmosferos sluoksnių sukuria kosminė spinduliuotė | – Stebimas tik laboratorijose |
| Elektroninis neutrinas (νe) | Muono neutrinas (νµ) | Tau neutrinas (νƬ) |
|
– Beta radioaktyvumas – Branduoliniai reaktoriai – Branduolinėse reakcijose žvaigždėse |
– Gaminama branduoliniuose reaktoriuose – Viršutinė atmosferos kosminė spinduliuotė |
– Sukurta tik laboratorijose |
Be to, šių sunkesnių dalelių stabilumas tiesiogiai priklauso nuo jų masės. Todėl masyvių dalelių pusinės eliminacijos laikas yra trumpesnis nei mažiau masyvių. Elektronas yra lengviausia dalelė; Štai kodėl visatoje gausu elektronų, o kitos dalelės yra retos. Norint sukurti miuonus ir tau daleles, mums reikia aukšto lygio energijos. Šiais laikais mes galime juos pamatyti tik tais atvejais, kai yra didelis energijos tankis. Be to, šias daleles galime pagaminti dalelių greitintuvuose. Be to, leptonai sąveikauja tarpusavyje elektromagnetine sąveika ir silpna branduoline sąveika. Kiekvienai leptono dalelei yra anti-dalelės, kurias vadiname antileptonais. Ir šie antileptonai turi panašią masę ir priešingą krūvį. Pavyzdžiui, elektronų antidalelės yra pozitronai.
Kas yra kvarkai?
Kvarkas yra kita pagrindinė elementariųjų dalelių kategorija. Kvarkų šeimos dalelių savybes galime apibendrinti taip. (Kiekvienos dalelės masė yra mažesnė už patį pavadinimą. Tačiau šių skaičių tikslumas yra labai ginčytinas).
| Apmokestinti | 1st Karta | 2nd Karta | 3rd Karta |
| +2/3 |
Aukštyn 0,33 |
Žavesys 1,58 |
Top 180 |
| -1/2 |
Žemyn 0,33 |
Keista 0,47 |
Apačia 4.58 |
Kvarkai stipriai sąveikauja tarpusavyje dėl stiprios branduolinės sąveikos, sudarydami kvarkų derinius. Šie deriniai žinomi kaip hadronai. Tiesą sakant, izoliuotų kvarkų mūsų visatoje šiuo metu nėra. Be to, galima sakyti, kad visi kvarkai šioje visatoje yra tam tikros formos hadronai. (Dažniausiai paplitę ir žinomi hadronų tipai yra protonai ir neutronai).
01 pav.: Standartinis elementariųjų dalelių modelis
Be to, kvarkai turi vidinę savybę, žinomą kaip bariono skaičius. Visų kvarkų barionų skaičius yra 1/3, o antikvarkų barionų skaičius yra -1/3. Be to, vykstant reakcijai, kurioje dalyvauja elementariosios dalelės, ši savybė, žinoma kaip bariono skaičius, išsaugoma.
Be to, kvarkai turi kitą savybę, vadinamą skoniu. Skaičius priskiriamas dalelės skoniui žymėti, žinomas kaip skonio numeris. Skoniai vadinami aukštesniu (U), žemumu (D), keistumu (S) ir pan. Aukštyn kvarko aukštumas yra +1, o 0 keistumo ir žemumo.
Kuo skiriasi leptonai ir kvarkai?
Elektronai, miuonai (µ), tau (Ƭ) ir juos atitinkantys neutrinai yra žinomi kaip leptonų šeima, o kvarkai yra elementariųjų dalelių rūšis ir pagrindinė materijos sudedamoji dalis. Lyginant abu, pagrindinis skirtumas tarp leptonų ir kvarkų yra tas, kad leptonai gali egzistuoti kaip atskiros dalelės gamtoje, o kvarkai – ne.
Be to, leptonai turi sveikuosius krūvius, o kvarkai – trupmeninius. Be to, yra dar vienas skirtumas tarp leptonų ir kvarkų, atsižvelgiant į jėgas, kurias gali paveikti šios dalelės. Tai yra; leptonai yra veikiami silpnos jėgos, gravitacinės jėgos ir elektromagnetinės jėgos, o kvarkai – stiprios jėgos, silpnos jėgos, gravitacinės jėgos ir elektromagnetinės jėgos.
Santrauka – Leptonai prieš kvarkus
Trumpai tariant, kvarkai ir leptonai yra dvi elementariųjų dalelių kategorijos. Kartu paimti jie yra žinomi kaip fermionai. Svarbiausia, kad pagrindinis skirtumas tarp leptonų ir kvarkų yra tas, kad leptonai gali egzistuoti kaip atskiros dalelės gamtoje, o kvarkai – ne.
