Лептони срещу адрони
Повече от триста години разбираме, че материята се състои от атоми. Смята се, че атомите са неделими до 20 век. Но физикът от 20-ти век откри, че атомът може да бъде разбит на по-малки парчета и всички атоми са направени от различен състав на тези частици. Те са известни като субатомни частици, а именно протон, неутрон и електрон.
По-нататъшно изследване разкрива, че тези частици (субатомни частици) също имат вътрешна структура и са направени от по-малки неща. Тези частици са известни като елементарни частици, а лептоните и кварките са две основни категории елементарни частици. Кварките са свързани заедно, за да образуват по-голяма структура от частици, известна като адрони.
лептони
Частиците, известни като електрони, мюони (µ), тау (Ƭ) и съответните им неутрино, са известни като семейство лептони. Електронът, мюонът и тау имат заряд -1 и се различават един от друг само по масата. Мюонът е три пъти по-масивен от електрона, а тау е 3500 пъти по-масивен от електрона. Съответстващите им неутрино са неутрални и относително безмасови. Всяка частица и къде да ги намерите са обобщени в следната таблица.
| 1st Поколение | 2nd Поколение | 3rd Поколение |
| Електрон (e) | Muon (µ) | тау (Ƭ) |
|
a) В атоми b) Произведено в бета радиоактивност |
a) Големи количества, произведени в горните слоеве на атмосферата от космическата радиация | Наблюдава се само в лаборатории |
| Електронно неутрино (νe) | Muon неутрино (νµ) | Тау неутрино (νƬ) |
|
a) Бета радиоактивност b) Ядрени реактори c) В ядрени реакции в звездите |
a) Произвежда се в ядрени реактори b) Горна атмосферна космическа радиация |
Произвежда се само в лаборатории |
Стабилността на тези по-тежки частици е пряко свързана с техните маси. Масивните частици имат по-кратък период на полуразпад от по-малко масивните. Електронът е най-леката частица; затова вселената изобилства от електрони, но другите частици са рядкост. За генериране на мюони и тау частици е необходимо високо ниво на енергия и в наши дни може да се види само в случаите, когато има висока енергийна плътност. Тези частици могат да бъдат произведени в ускорители на частици. Лептоните взаимодействат помежду си чрез електромагнитно взаимодействие и слабо ядрено взаимодействие.
За всяка лептонна частица има античастици, известни като антилептони. Антилептоните имат сходна маса и противоположен заряд. Античастицата на електрона е известна като позитрони.
Hardrons
Другата основна категория елементарни частици е известна като кварки. Те са възходящи, долни, странни, горни и долни кварки. Тези кварки имат дробни заряди. Кварките също имат античастици, известни като антикварки. Те имат еднаква маса, но противоположен заряд.
| Таксуване | 1st Поколение | 2nd Поколение | 3rd Поколение |
| +2/3 |
Нагоре 0,33 |
Чар 1,58 |
Най-горе 180 |
| -1/2 |
Надолу 0,33 |
Странно 0,47 |
Дъно 4,58 |
N. B. масите на частиците, показани в долната част, са в GeV/c2.
Тези частици взаимодействат чрез силна сила, за да образуват по-големи частици, известни като адрони, а адроните имат заряд с цяло число.
По принцип кварките се комбинират със самите кварки или с антикварки, за да образуват стабилни адрони. Три основни категории адрони са бариони, антибариони и мезони. Барионите се състоят от три кварка (qqq), свързани със силна сила, а антибарионите са свързани три антикварка ([latex]\bar{q}\bar{q}\bar{q}[/latex]). Мезоните са кварк и антикварк ([latex]q\bar{q}[/latex]), сдвоени заедно.
Каква е разликата между адроните и лептоните?
• Кварките и лептоните са две категории на елементарните частици и взети заедно, известни като фермиони.
• Кварките се комбинират чрез силно ядрено взаимодействие, за да образуват адрони; досега не са открити вътрешни структури на лептоните, но адроните имат вътрешна структура. Лептоните съществуват като отделни частици.
• Адроните са по-масивни частици в сравнение с лептоните.
• Лептоните взаимодействат чрез електромагнитна и слаба сила, докато кварките си взаимодействат чрез силни взаимодействия.
