Лептондар мен кварктардың басты айырмашылығы - лептондар табиғатта жеке бөлшектер ретінде болуы мүмкін, ал кварктар болмайды.
ХХ ғасырға дейін адамдар атомдардың бөлінбейтініне сенді, бірақ 20-ғасырдың физиктері атомды кішірек бөліктерге бөлуге болатынын және барлық атомдар әртүрлі құрамдардан тұратынын анықтады. Сондықтан біз оларды субатомдық бөлшектер деп атаймыз: атап айтқанда, протон, нейтрон және электрон. Сонымен қатар, зерттеулер субатомдық бөлшектердің де ішкі құрылымы бар және кішірек заттардан тұратынын көрсетеді. Осылайша, бұл бөлшектер элементар бөлшектер ретінде белгілі, ал лептондар мен кварктар олардың екі негізгі категориясы болып табылады.
Лептондар дегеніміз не?
Біз электрон деп атайтын бөлшектер, мюондар (µ), тау (Ƭ) және оларға сәйкес нейтринолар лептондар отбасы ретінде белгілі. Сонымен қатар, электронның, мюонның және таудың заряды -1 және олар бір-бірінен тек массасы бойынша ерекшеленеді. Бұл; мюон массасы электроннан үш есе, ал тау электроннан 3500 есе үлкен. Сонымен қатар, олардың сәйкес нейтринолары бейтарап және салыстырмалы түрде массасы жоқ. Төмендегі кестеде әрбір бөлшек және оларды қайдан табуға болатындығы берілген.
| 1st Буын | 2nd Буын | 3rd Буын |
| Электрон (e) | Муон (µ) | Тау (Ƭ) |
|
– Атомдарда – бета радиоактивтілікте өндірілген |
– атмосфераның жоғарғы қабатында ғарыштық сәулелену нәтижесінде пайда болатын үлкен сандар | – Тек зертханаларда бақыланады |
| Электронды нейтрино (νe) | Мюон нейтрино (νµ) | Тау нейтрино (νƬ) |
|
– Бета радиоактивтілік – Ядролық реакторлар – жұлдыздардағы ядролық реакцияларда |
– Ядролық реакторларда өндірілген – Жоғарғы атмосфералық ғарыштық радиация |
– Тек зертханаларда жасалған |
Сонымен қатар, бұл ауыр бөлшектердің тұрақтылығы олардың массасына тікелей байланысты. Сондықтан массивті бөлшектердің жартылай ыдырау периоды массасы аз бөлшектерге қарағанда қысқа болады. Электрон – ең жеңіл бөлшек; сондықтан ғаламда электрондар көп, ал басқа бөлшектер сирек кездеседі. Мюондар мен тау бөлшектерін жасау үшін бізге жоғары деңгейдегі энергия қажет. Қазіргі уақытта біз оларды энергия тығыздығы жоғары жағдайларда ғана көре аламыз. Сонымен қатар, біз бұл бөлшектерді бөлшектердің үдеткіштерінде жасай аламыз. Сонымен қатар, лептондар бір-бірімен электромагниттік әрекеттесу және әлсіз ядролық әрекеттесу арқылы әрекеттеседі. Әрбір лептондық бөлшек үшін біз антилептондар деп атайтын анти-бөлшектері бар. Және бұл антилептондардың массасы ұқсас және қарама-қарсы зарядтары бар. Мысалы, электрондардың антибөлшегі позитрондар.
Кварктар дегеніміз не?
Кварк - элементар бөлшектердің басқа негізгі категориясы. Кварктар тобындағы бөлшектердің қасиеттерін төмендегідей қорытындылауға болады. (Әр бөлшектің массасы атаудан төмен. Дегенмен бұл сандардың дәлдігі өте даулы).
| Зарядтау | 1st Буын | 2nd Буын | 3rd Буын |
| +2/3 |
Жоғары 0,33 |
Сұлулық 1,58 |
Үздік 180 |
| -1/2 |
Төмен 0,33 |
Біртүрлі 0,47 |
Төменгі 4,58 |
Кварктар бір-бірімен күшті ядролық әрекеттесу арқылы кварктардың комбинацияларын түзеді. Бұл комбинациялар адрондар деп аталады. Шындығында, қазір біздің ғаламда оқшауланған кварктар жоқ. Оның үстіне, бұл ғаламдағы барлық кварктар адрондардың қандай да бір түрінде болады деп айту орынды. (Адрондардың ең көп таралған және белгілі түрлері - протондар мен нейтрондар).
01-сурет: элементар бөлшектердің стандартты үлгісі
Сонымен қатар кварктардың барион саны деп аталатын ішкі қасиеті бар. Барлық кварктарда барион саны 1/3, ал антикварктарда бариондар -1/3 болады. Сонымен қатар, элементар бөлшектер қатысатын реакцияда барион саны деп аталатын бұл қасиет сақталады.
Сонымен қатар, кварктардың дәм деп аталатын тағы бір қасиеті бар. Дәм нөмірі деп аталатын бөлшектің дәмін белгілеу үшін нөмір тағайындалады. Дәмдер жоғарылық (U), төмендік (D), біртүрлілік (S) және т.б. деп аталады. Жоғары кварктің жоғарылығы +1, ал 0 біртүрлілік пен төмендігі бар.
Лептондар мен кварктардың айырмашылығы неде?
Электрондар, мюондар (µ), тау (Ƭ) және оларға сәйкес нейтринолар лептондар отбасы ретінде белгілі, ал кварктар элементар бөлшектердің бір түрі және материяның негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Екеуін салыстырған кезде лептондар мен кварктардың басты айырмашылығы - лептондар табиғатта жеке бөлшектер ретінде болуы мүмкін, ал кварктер болмайды.
Сонымен қатар, лептондардың бүтін зарядтары, ал кварктардың бөлшек зарядтары болады. Сондай-ақ, лептондар мен кварктардың арасында бұл бөлшектерге әсер ететін күштерді қарастырған кезде тағы бір айырмашылық бар. Бұл; лептондар әлсіз күшке, тартылыс күшіне және электромагниттік күшке, ал кварктарға күшті күшке, әлсіз күшке, тартылыс күшіне және электромагниттік күшке ұшырайды.
Қорытынды – Лептондар кварктарға қарсы
Қысқаша айтқанда, кварктар мен лептондар - элементар бөлшектердің екі категориясы. Біріктірілген кезде олар фермиондар деп аталады. Ең бастысы, лептондар мен кварктардың негізгі айырмашылығы - лептондар табиғатта жеке бөлшектер ретінде болуы мүмкін, ал кварктар мүмкін емес.
