الفرق الرئيسي بين اللبتونات والكواركات هو أن اللبتونات يمكن أن توجد كجسيمات فردية في الطبيعة بينما لا يمكن للكواركات.
حتى القرن العشرين ، اعتقد الناس أن الذرات غير قابلة للتجزئة ، لكن علماء الفيزياء في القرن العشرين اكتشفوا أنه يمكن تقسيم الذرة إلى أجزاء أصغر ، وجميع الذرات مصنوعة من تركيبات مختلفة. لذلك نسميها الجسيمات دون الذرية: أي البروتون والنيوترون والإلكترون. علاوة على ذلك ، تكشف التحقيقات أن الجسيمات دون الذرية لها أيضًا بنية داخلية ، وتتكون من أشياء أصغر. وهكذا ، تُعرف هذه الجسيمات بالجسيمات الأولية ، والليبتونات والكواركات هما فئتان رئيسيتان.
ما هي اللبتونات؟
تُعرف الجسيمات التي نسميها الإلكترونات والميونات (µ) وتاو (Ƭ) والنيوترينوات المقابلة لها باسم عائلة اللبتونات. علاوة على ذلك ، فإن شحنة الإلكترون والميون والتاو هي -1 ، وهي تختلف عن بعضها البعض عن الكتلة فقط. هذا هو؛ الميون أكبر بثلاث مرات من الإلكترون ، و tau أكبر بـ 3500 مرة من الإلكترون. علاوة على ذلك ، فإن النيوترينوات المقابلة لها محايدة وعديمة الكتلة نسبيًا. يلخص الجدول التالي كل جزيء ومكان العثور عليه.
| 1شارعجيل | 2ndجيل | 3rdجيل |
| إلكترون (هـ) | Muon (µ) | تاو (Ƭ) |
|
- في الذرات - تم إنتاجه في النشاط الإشعاعي بيتا |
- الأعداد الكبيرة الناتجة في الغلاف الجوي العلوي عن طريق الإشعاع الكوني | - تمت ملاحظته فقط في المختبرات |
| نيوترينو الإلكترون (νe) | Muon neutrino (νµ) | نيوترينو تاو (νƬ) |
|
- النشاط الإشعاعي بيتا - المفاعلات النووية - في التفاعلات النووية في النجوم |
- أنتجت في المفاعلات النووية - إشعاع الغلاف الجوي العلوي |
- تم إنشاؤه فقط في المختبرات |
إلى جانب ذلك ، يرتبط استقرار هذه الجسيمات الثقيلة بشكل مباشر بكتلها.لذلك ، الجسيمات الضخمة لها عمر نصف أقصر من الجسيمات الأقل ضخامة. الإلكترون هو أخف جسيم. هذا هو السبب في أن الكون مليء بالإلكترونات ، والجسيمات الأخرى نادرة. لتوليد جزيئات الميونات والتاو ، نحتاج إلى مستوى عالٍ من الطاقة. في الوقت الحاضر ، لا يمكننا رؤيتها إلا في الحالات التي توجد فيها كثافة طاقة عالية. علاوة على ذلك ، يمكننا إنتاج هذه الجسيمات في مسرعات الجسيمات. بالإضافة إلى ذلك ، تتفاعل اللبتونات مع بعضها البعض عن طريق التفاعل الكهرومغناطيسي والتفاعل النووي الضعيف. لكل جسيم ليبتون ، هناك جسيمات مضادة نطلق عليها اسم antileptons. وهذه الليبتونات المضادة لها كتلة مماثلة وشحنة معاكسة. على سبيل المثال ، الجسيم المضاد للإلكترونات هو البوزيترونات.
ما هي الكواركات؟
كوارك هي الفئة الرئيسية الأخرى من الجسيمات الأولية. يمكننا تلخيص خصائص الجسيمات في عائلة الكوارك على النحو التالي. (كتلة كل جسيم أقل من الاسم نفسه. ومع ذلك ، فإن دقة هذه الأرقام قابلة للنقاش إلى حد كبير).
| المسؤول | 1شارعجيل | 2ndجيل | 3rdجيل |
| + 2/3 |
يصل 0.33 |
سحر 1.58 |
أعلى 180 |
| -1 / 2 |
أسفل 0.33 |
غريب 0.47 |
أسفل 4.58 |
تتفاعل الكواركات بقوة مع بعضها البعض عن طريق التفاعل النووي القوي لتكوين مجموعات من الكواركات. تُعرف هذه المجموعات باسم Hadrons.في الواقع ، لا توجد كواركات معزولة في كوننا في الوقت الحاضر. علاوة على ذلك ، من المنطقي أن نقول إن جميع الكواركات في هذا الكون هي في شكل من أشكال الهادرونات. (أكثر أنواع الهادرونات شيوعًا ومعروفة هي البروتونات والنيوترونات).
الشكل 01: النموذج القياسي للجسيمات الأولية
إلى جانب ذلك ، للكواركات خاصية داخلية تُعرف برقم الباريون. جميع الكواركات لها رقم باريون يساوي 1/3 ، وللكواركات المضادة أعداد باريون -1/3. علاوة على ذلك ، في تفاعل يتضمن جسيمات أولية ، يتم الحفاظ على هذه الخاصية المعروفة برقم الباريون.
علاوة على ذلك ، للكواركات خاصية أخرى تسمى النكهة. يتم تعيين رقم للدلالة على نكهة الجسيمات المعروفة برقم النكهة. يشار إلى النكهات باسم Upness (U) و Downness (D) و Strangeness (S) وما إلى ذلك.الكوارك العلوي لديه صاعدة +1 بينما 0 غرابة ونزول.
ما هو الفرق بين اللبتونات والكواركات؟
تُعرف الإلكترونات والميونات (µ) و تاو (Ƭ) والنيوترينوات المقابلة لها باسم عائلة اللبتونات بينما الكواركات هي نوع من الجسيمات الأولية ومكون أساسي للمادة. عند المقارنة بين الاثنين ، فإن الاختلاف الرئيسي بين اللبتونات والكواركات هو أن اللبتونات يمكن أن توجد كجسيمات فردية في الطبيعة بينما لا يمكن للكواركات.
علاوة على ذلك ، تحتوي اللبتونات على شحنات صحيحة بينما للكواركات شحنة كسرية. أيضًا ، هناك فرق إضافي بين اللبتونات والكواركات عند النظر إلى القوى التي يمكن أن تتعرض لها هذه الجسيمات. هذا هو؛ تتعرض اللبتونات لقوة ضعيفة وقوة جاذبية وقوة كهرومغناطيسية بينما تخضع الكواركات لقوة قوية وقوة ضعيفة وقوة جاذبية وقوة كهرومغناطيسية.
ملخص - Leptons vs Quarks
باختصار ، الكواركات واللبتونات فئتان من الجسيمات الأولية. عند أخذها معًا ، تُعرف باسم الفرميونات. قبل كل شيء ، يتمثل الاختلاف الرئيسي بين اللبتونات والكواركات في أن اللبتونات يمكن أن توجد كجسيمات فردية في الطبيعة بينما لا يمكن للكواركات.
