Galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tāda, ka leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretim kvarki nevar.
Līdz 20. gadsimtam cilvēki uzskatīja, ka atomi ir nedalāmi, bet 20. gadsimta fiziķi atklāja, ka atomu var sadalīt mazākos gabalos, un visi atomi ir veidoti no dažādām kompozīcijas. Tāpēc mēs tās saucam par subatomiskām daļiņām: proti, protonu, neitronu un elektronu. Turklāt pētījumi atklāj, ka subatomiskām daļiņām ir arī iekšēja struktūra un tās sastāv no mazākām lietām. Tādējādi šīs daļiņas ir pazīstamas kā elementārdaļiņas, un leptoni un kvarki ir to divas galvenās kategorijas.
Kas ir leptoni?
Daļiņas, ko mēs saucam par elektroniem, mioniem (µ), tau (Ƭ) un tiem atbilstošajiem neitrīniem, ir pazīstamas kā leptonu saime. Turklāt elektrona, miona un tau lādiņš ir -1, un tie atšķiras viens no otra tikai no masas. Tas ir; mions ir trīs reizes masīvāks par elektronu, un tau ir 3500 reižu lielāks par elektronu. Turklāt tiem atbilstošie neitrīno ir neitrāli un salīdzinoši bezmasas. Nākamajā tabulā ir apkopota katra daļiņa un to atrašanās vieta.
| 1st Paaudze | 2nd Paaudze | 3rd Paaudze |
| Electron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
|
– Atomos – Radīts beta radioaktivitātē |
– Lielus daudzumus atmosfēras augšējos slāņos rada kosmiskais starojums | – Novērots tikai laboratorijās |
| Elektronu neitrīno (νe) | Muon neitrīno (νµ) | Tau neitrīno (νƬ) |
|
– Beta radioaktivitāte – Kodolreaktori – Kodolreakcijās zvaigznēs |
– Ražots kodolreaktoros – Augšējā atmosfēras kosmiskais starojums |
– ģenerēts tikai laboratorijās |
Turklāt šo smagāko daļiņu stabilitāte ir tieši saistīta ar to masām. Tāpēc masīvām daļiņām ir īsāks pussabrukšanas periods nekā mazāk masīvajām. Elektrons ir vieglākā daļiņa; tāpēc Visumā ir daudz elektronu, un pārējās daļiņas ir reti sastopamas. Lai radītu mionus un tau daļiņas, mums ir nepieciešams augsts enerģijas līmenis. Mūsdienās mēs tos varam redzēt tikai gadījumos, kad ir augsts enerģijas blīvums. Turklāt mēs varam ražot šīs daļiņas daļiņu paātrinātājos. Turklāt leptoni mijiedarbojas viens ar otru, izmantojot elektromagnētisko mijiedarbību un vāju kodola mijiedarbību. Katrai leptona daļiņai ir anti-daļiņas, kuras mēs saucam par antileptoniem. Un šiem antileptoniem ir līdzīga masa un pretējs lādiņš. Piemēram, elektronu antidaļiņas ir pozitroni.
Kas ir kvarki?
Kvarks ir otra galvenā elementārdaļiņu kategorija. Mēs varam apkopot kvarku saimes daļiņu īpašības šādi. (Katras daļiņas masa ir zem paša nosaukuma. Tomēr šo skaitļu precizitāte ir ļoti apšaubāma).
| Maksa | 1st Paaudze | 2nd Paaudze | 3rd Paaudze |
| +2/3 |
Uz augšu 0,33 |
Šarm 1,58 |
Top 180 |
| -1/2 |
Uz leju 0,33 |
Dīvaini 0,47 |
Apakšā 4.58 |
Kvarki cieši mijiedarbojas viens ar otru ar spēcīgu kodolu mijiedarbību, veidojot kvarku kombinācijas. Šīs kombinācijas ir pazīstamas kā hadroni. Patiesībā izolēti kvarki mūsu Visumā pašlaik nepastāv. Turklāt ir pamatoti teikt, ka visi šī Visuma kvarki ir sava veida hadroni. (Visizplatītākie un zināmākie hadronu veidi ir protoni un neitroni).
Attēls 01: Elementārdaļiņu standarta modelis
Turklāt kvarkiem ir iekšēja īpašība, kas pazīstama kā bariona skaitlis. Visiem kvarkiem bariona skaitlis ir 1/3, un antikvarkiem ir -1/3. Turklāt reakcijā, kurā iesaistītas elementārdaļiņas, šī īpašība, kas pazīstama kā bariona skaitlis, tiek saglabāta.
Turklāt kvarkiem ir vēl viena īpašība, ko sauc par aromātu. Skaitlis tiek piešķirts, lai apzīmētu daļiņas garšu, kas pazīstama kā garšas numurs. Garšas tiek apzīmētas kā Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) un tā tālāk. Augšup kvarkam ir kāpums +1, savukārt 0 dīvainības un leju.
Kāda ir atšķirība starp leptoniem un kvarkiem?
Elektroni, mioni (µ), tau (Ƭ) un tiem atbilstošie neitrīno ir pazīstami kā leptonu saime, savukārt kvarki ir elementārdaļiņu veids un matērijas pamatsastāvdaļa. Salīdzinot abus, galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tāda, ka leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretim kvarki nevar.
Turklāt leptoniem ir veselu skaitļu lādiņi, savukārt kvarkiem ir daļējie lādiņi. Tāpat pastāv vēl viena atšķirība starp leptoniem un kvarkiem, ņemot vērā spēkus, kuriem šīs daļiņas var tikt pakļautas. Tas ir; leptoni ir pakļauti vājam spēkam, gravitācijas spēkam un elektromagnētiskajam spēkam, savukārt kvarki ir pakļauti spēcīgam spēkam, vājam spēkam, gravitācijas spēkam un elektromagnētiskajam spēkam.
Kopsavilkums - Leptoni pret kvarkiem
Īsi sakot, kvarki un leptoni ir divas elementārdaļiņu kategorijas. Ja tos ņem kopā, tos sauc par fermioniem. Galvenā atšķirība starp leptoniem un kvarkiem ir tā, ka leptoni dabā var pastāvēt kā atsevišķas daļiņas, turpretim kvarki nevar.
