በሌፕቶኖች እና ኳርክስ መካከል ያለው ልዩነት

2024 ደራሲ ደራሲ: Alex Aldridge | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 13:31

በሌፕቶኖች እና ኳርክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሌፕቶኖች በተፈጥሮ ውስጥ እንደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች ሊኖሩ እንደሚችሉ እና ኳርኮች ግን አይችሉም።

እስከ 20ኛው ክፍለ ዘመን ድረስ ሰዎች አተሞች የማይነጣጠሉ ናቸው ብለው ያምኑ ነበር ነገርግን የ20ኛው ክፍለ ዘመን የፊዚክስ ሊቃውንት አቶም በትንንሽ ቁርጥራጮች ሊከፋፈሉ እንደሚችሉ ደርሰውበታል እናም ሁሉም አተሞች ከተለያዩ ውህዶች የተሠሩ ናቸው። ስለዚህ, እኛ የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ብለን እንጠራቸዋለን: ማለትም ፕሮቶን, ኒውትሮን እና ኤሌክትሮን. ከዚህም በተጨማሪ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ውስጣዊ መዋቅር አላቸው, እና ከትንሽ ነገሮች የተሠሩ ናቸው. ስለዚህ እነዚህ ቅንጣቶች አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች በመባል ይታወቃሉ, እና ሌፕቶኖች እና ኳርክስ ሁለቱ ዋና ምድቦች ናቸው.

ሌፕቶኖች ምንድናቸው?

ኤሌክትሮኖች፣ ሙኦን(µ)፣ ታው (Ƭ) እና ተጓዳኝ ኒውትሪኖዎች የምንላቸው ቅንጣቶች የሌፕቶኖች ቤተሰብ በመባል ይታወቃሉ። በተጨማሪም ኤሌክትሮን ፣ ሙኦን እና ታው ክፍያ -1 አላቸው ፣ እና እነሱ ከጅምላ ብቻ ይለያያሉ። ያውና; ሙኦን ከኤሌክትሮን በሶስት እጥፍ ይበልጣል እና ታው ከኤሌክትሮን በ3500 እጥፍ ይበልጣል። ከዚህም በላይ የእነሱ ተጓዳኝ ኒውትሪኖዎች ገለልተኛ እና በአንጻራዊነት ብዙም የለሽ ናቸው. የሚከተለው ሠንጠረዥ እያንዳንዱን ቅንጣት እና የት እንደሚገኝ ያጠቃልላል።

1st ትውልድ	2nd ትውልድ	3rd ትውልድ
ኤሌክትሮን (ሠ)	ሙን (µ)	ታው (Ƭ)
– በአተሞች - በቅድመ-ይሁንታ ራዲዮአክቲቪቲ የተሰራ	– በላይኛው ከባቢ አየር ውስጥ በኮስሚክ ጨረርየሚፈጠሩ ብዙ ቁጥሮች	– የሚታየው በቤተ ሙከራ ውስጥ ብቻ
Electron neutrino (νe)	Muon neutrino (νµ)	Tau neutrino (νƬ)
– የቅድመ-ይሁንታ ራዲዮአክቲቪቲ – የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች - በከዋክብት ውስጥ በኒውክሌር ምላሽ	- በኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች የሚመረተው – የላይኛው የከባቢ አየር ጨረሮች	- በቤተ ሙከራ ውስጥ ብቻ የተፈጠረ

ከዚህም በተጨማሪ የእነዚህ ከባድ ቅንጣቶች መረጋጋት ከጅምላዎቻቸው ጋር በቀጥታ የተያያዘ ነው።ስለዚህ, ግዙፍ ቅንጣቶች ከትንሽ ግዙፍ ከሆኑት ይልቅ አጭር የግማሽ ህይወት አላቸው. ኤሌክትሮን በጣም ቀላል ቅንጣት ነው; ለዚህም ነው አጽናፈ ሰማይ በኤሌክትሮኖች የተትረፈረፈ ነው, እና ሌሎች ቅንጣቶች እምብዛም አይደሉም. muons እና tau particles ለማመንጨት ከፍተኛ ደረጃ ያለው ጉልበት ያስፈልገናል። በአሁኑ ጊዜ, እኛ ልንመለከታቸው የምንችለው ከፍተኛ የኢነርጂ ጥንካሬ በሚኖርበት ጊዜ ብቻ ነው. ከዚህም በተጨማሪ እነዚህን ቅንጣቶች በቅንጥል አፋጣኝ ውስጥ ማምረት እንችላለን. በተጨማሪም ሌፕቶኖች በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር እና ደካማ የኑክሌር መስተጋብር እርስ በርስ ይገናኛሉ. ለእያንዳንዱ የሊፕቶን ቅንጣት አንቲሌፕቶኖች ብለን የምንጠራቸው ፀረ-ቅንጣቶች አሉ። እና እነዚህ ፀረ-ሌፕቶኖች ተመሳሳይ ክብደት እና ተቃራኒ ክፍያ አላቸው። ለምሳሌ የኤሌክትሮኖች ፀረ-ቅንጣት ፖዚትሮን ናቸው።

Quarks ምንድን ናቸው?

ኳርክ ሌላው ዋና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ምድብ ነው። በኳርክ ቤተሰብ ውስጥ ያሉትን የንጥሎች ባህሪያት እንደሚከተለው ማጠቃለል እንችላለን. (የእያንዳንዱ ቅንጣት ብዛት ከስሙ በታች ነው። ነገር ግን የእነዚህ ቁጥሮች ትክክለኛነት በጣም አከራካሪ ነው።)

ክፍያ	1st ትውልድ	2nd ትውልድ	3rd ትውልድ
+2/3	ላይ 0.33	ማራኪ 1.58	ከላይ 180
-1/2	ወደታች 0.33	እንግዳ 0.47	ከታች 4.58

ኳርኮች በጠንካራ የኒውክሌር መስተጋብር እርስበርስ በጠንካራ መስተጋብር የኳርኮች ጥምረት ይፈጥራሉ። እነዚህ ጥምሮች Hadrons በመባል ይታወቃሉ.እንደ እውነቱ ከሆነ በአሁኑ ጊዜ በጽንፈ ዓለም ውስጥ የተገለሉ ኩርባዎች የሉም። ከዚህም በላይ በዚህ አጽናፈ ዓለም ውስጥ ያሉት ሁሉም ኳርኮች በአንዳንድ ዓይነት ሃድሮን ናቸው ብሎ መናገሩ ምክንያታዊ ነው። (በጣም የተለመዱ እና የታወቁ የሃድሮን ዓይነቶች ፕሮቶን እና ኒውትሮን ናቸው)።

ምስል 01፡ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል

ከዚህም በተጨማሪ ኳርኮች የባሪዮን ቁጥር በመባል የሚታወቅ ውስጣዊ ንብረት አላቸው። ሁሉም ኳርኮች የባርዮን ቁጥር 1/3፣ እና ፀረ-ኳርኮች የባርዮን ቁጥሮች አሏቸው -1/3። በተጨማሪም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን በሚያካትተው ምላሽ ይህ የባሪዮን ቁጥር በመባል የሚታወቀው ንብረት ተጠብቆ ይቆያል።

ከተጨማሪ፣ ኳርኮች ጣዕሙ የሚባል ሌላ ንብረት አላቸው። የጣዕም ቁጥሩ በመባል የሚታወቀውን ቅንጣት ጣዕም ለማመልከት ቁጥር ተመድቧል። ጣዕሙ እንደ Upness (U) ፣ Downness (D) ፣ Strangeness (S) እና የመሳሰሉት ይጠቀሳሉ።ወደ ላይ ያለው የኳርክ ከፍታ +1 ሲሆን 0 እንግዳ እና ዝቅተኛነት አለው።

በሌፕቶኖች እና ኳርክስ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?

Electrons፣ muons (µ)፣ ታው (Ƭ) እና ተጓዳኝ ኒውትሪኖቻቸው የሌፕቶኖች ቤተሰብ በመባል ይታወቃሉ፣ ኳርክስ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት አይነት እና የቁስ አካል ነው። ሁለቱንም ስናወዳድር በሌፕቶኖች እና በኳርክክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሌፕቶኖች በተፈጥሮ ውስጥ እንደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች ሊኖሩ ሲችሉ ኳርክስ ግን አይችሉም።

ከተጨማሪም ሌፕቶኖች የኢንቲጀር ክፍያ ሲኖራቸው ኳርኮች ክፍልፋይ ክፍያዎች አሏቸው። በተጨማሪም እነዚህ ቅንጣቶች ሊጋለጡ የሚችሉትን ኃይሎች ግምት ውስጥ በማስገባት በሊፕቶኖች እና ኳርክስ መካከል ተጨማሪ ልዩነት አለ. ያውና; ሌፕቶኖች ለደካማ ኃይል፣ የስበት ኃይል እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል ሲገዙ ኳርኮች ለጠንካራ ኃይል፣ ለደካማ ኃይል፣ ለስበት ኃይል እና ለኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል ይገዛሉ።

ማጠቃለያ - Leptons vs Quarks

በአጭሩ ኳርክስ እና ሌፕቶኖች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሁለት ምድቦች ናቸው። አንድ ላይ ሲወሰዱ ፌርሚኖች በመባል ይታወቃሉ. ከሁሉም በላይ በሊፕቶኖች እና በኳርክክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሌፕቶኖች በተፈጥሮ ውስጥ እንደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች ሊኖሩ ይችላሉ ነገር ግን ኳርኮች አይችሉም።