Leptons vs Hadrons
ከሦስት መቶ ለሚበልጡ ዓመታት ግንዛቤያችን ሆኖ ቁስ አካል አቶሞችን ያቀፈ ነው። አቶሞች እስከ 20ኛው ክፍለ ዘመን ድረስ የማይከፋፈሉ እንደሆኑ ይታሰባል። ነገር ግን የ 20 ኛው ክፍለ ዘመን የፊዚክስ ሊቃውንት አቶም ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ሊከፋፈሉ እንደሚችሉ ደርሰውበታል, እና ሁሉም አተሞች የተሠሩት የእነዚህ ቅንጣቶች የተለያዩ ስብስቦች ነው. እነዚህም ሱባቶሚክ ቅንጣቶች በመባል ይታወቃሉ እና እነሱም ፕሮቶን፣ ኒውትሮን እና ኤሌክትሮን ናቸው።
በተጨማሪ ምርመራ እነዚህ ቅንጣቶች (ንዑስ ቶሚክ ቅንጣቶች) ውስጣዊ መዋቅር እንዳላቸው እና ከትንንሽ ነገሮች የተሠሩ መሆናቸውን ያሳያል። እነዚህ ቅንጣቶች የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በመባል ይታወቃሉ, እና Leptons እና Quarks ሁለት ዋና ዋና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እንደሆኑ ይታወቃል.ኳርኮች ሃድሮንስ በመባል የሚታወቁትን ትልቅ ቅንጣት መዋቅር ለመመስረት አንድ ላይ ተያይዘዋል።
ሌፕቶኖች
በኤሌክትሮኖች፣ muons (µ)፣ ታው (Ƭ) እና ተዛማጅ ኒውትሪኖዎች በመባል የሚታወቁት ቅንጣቶች የሌፕቶኖች ቤተሰብ በመባል ይታወቃሉ። ኤሌክትሮን ፣ ሙኦን እና ታው ክፍያ -1 አላቸው ፣ እና እነሱ ከጅምላ ብቻ ይለያያሉ። ሙኦን ከኤሌክትሮን በሶስት እጥፍ ይበልጣል እና ታው ከኤሌክትሮን በ3500 እጥፍ ይበልጣል። የእነሱ ተዛማጅ ኒውትሪኖዎች ገለልተኛ እና በአንጻራዊነት ብዙም የለሽ ናቸው. እያንዳንዱ ቅንጣት እና የት እንደሚገኝ በሚከተለው ሠንጠረዥ ውስጥ ተጠቃሏል።
| 1st ትውልድ | 2nd ትውልድ | 3rd ትውልድ |
|
ኤሌክትሮን (ሠ) |
ሙን (µ) | ታው (Ƭ) |
|
a) በአተሞች b) በቅድመ-ይሁንታ ራዲዮአክቲቪቲ የተሰራ |
a) በላይኛው ከባቢ አየር ውስጥ በኮስሚክ ጨረር የሚፈጠሩ ብዙ ቁጥሮች | በላብራቶሪዎች ውስጥ ብቻየታየ |
| Electron neutrino (νe) | Muon neutrino (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
|
a) ቤታ ራዲዮአክቲቪቲ b) የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች c) በከዋክብት ውስጥ በኒውክሌር ምላሽ |
a) በኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች የተሰራ b) የላይኛው የከባቢ አየር ጨረሮች |
በላብራቶሪዎች ውስጥ ብቻ የተፈጠረ |
የእነዚህ የከባድ ቅንጣቶች መረጋጋት በቀጥታ ከጅምላዎቻቸው ጋር የተያያዘ ነው። ግዙፍ ቅንጣቶች ከትንሽ ግዙፍ ከሆኑት ያነሰ የግማሽ ህይወት አላቸው. ኤሌክትሮን በጣም ቀላል ቅንጣት ነው; ለዚያም ነው አጽናፈ ሰማይ በኤሌክትሮኖች የበዛው, ነገር ግን ሌሎች ቅንጣቶች እምብዛም አይደሉም. muons እና tau particles ለማመንጨት ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ያስፈልጋል እና በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛ የኢነርጂ እፍጋት ባለባቸው አጋጣሚዎች ብቻ ነው የሚታየው። እነዚህ ቅንጣቶች በንጥል ማፍጠኛዎች ውስጥ ሊፈጠሩ ይችላሉ. ሌፕቶኖች በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር እና በደካማ የኑክሌር መስተጋብር እርስ በርስ ይገናኛሉ።
ለእያንዳንዱ የሊፕቶን ቅንጣት አንቲሌፕቶኖች በመባል የሚታወቁ ፀረ-ቅንጣቶች አሉ። ፀረ-ሌፕቶኖች ተመሳሳይ ክብደት እና ተቃራኒ ክፍያ አላቸው። የኤሌክትሮን ፀረ-ቅንጣት ፖዚትሮን በመባል ይታወቃል።
Hardrons
ሌላው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዋና ምድብ ኳርክስ በመባል ይታወቃል። እነሱ ወደ ላይ፣ ወደ ታች፣ እንግዳ፣ ከላይ እና ታች ኳርኮች ናቸው። እነዚህ ኳርኮች ክፍልፋይ ክፍያዎች አሏቸው። ኳርኮችም ፀረ-ኳርክስ በመባል የሚታወቁ ፀረ-ቅንጣቶች አሏቸው። ተመሳሳይ ክብደት አላቸው ግን ተቃራኒ ክፍያ አላቸው።
| 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 |
N. B ከታች የሚታየው የቅንጣት ስብስቦች በGeV/c2. ናቸው።
እነዚህ ቅንጣቶች በጠንካራ ሃይል መስተጋብር በመፍጠር ሀድሮን እና ሀድሮንስ የኢንቲጀር ቁጥር ክፍያ አላቸው።
በመሰረቱ ኳርኮች ከራሳቸው ኳርክስ ወይም ከፀረ-ኳርኮች ጋር ይዋሃዳሉ የተረጋጋ hadrons ይፈጥራሉ። ሶስት ዋና ዋና የሃድሮን ምድቦች ባሪዮን፣ አንቲባሪዮን እና ሜሶን ናቸው። ባሪዮንስ በጠንካራ ሃይል የታሰሩ ሶስት ኳርኮችን (qqq) ያቀፈ ሲሆን አንቲባርዮኖች ደግሞ ሶስት ፀረ-ኳርኮች ([latex]\bar{q}\bar{q}\bar{q}[/latex]) የታሰሩ ናቸው። ሜሶኖች ኳርክ እና አንቲኳርክ ([latex]q\bar{q}[/latex]) በአንድ ላይ የተጣመሩ ናቸው።
በሀድሮንስ እና ሌፕቶንስ መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው?
• ኳርክስ እና ሌፕቶኖች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሁለት ምድቦች ሲሆኑ አንድ ላይ ተወስደዋል፣ ፌርሚኖች በመባል ይታወቃሉ።
• ኳርኮች በጠንካራ የኒውክሌር መስተጋብር በመዋሃድ ሃድሮን ይፈጥራሉ። እስካሁን ድረስ የሌፕቶኖች ውስጣዊ መዋቅሮች አልተገኙም, ነገር ግን Hadrons ውስጣዊ መዋቅር አላቸው. ሌፕቶኖች እንደ ግለሰብ ቅንጣቶች አሉ።
• Hadrons ከሌፕቶኖች ጋር ሲወዳደር የበለጠ ግዙፍ ቅንጣቶች ናቸው።
• ሌፕቶኖች የሚገናኙት በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ ሃይል ሲሆን ኳርኮች ግን በጠንካራ መስተጋብር ይገናኛሉ።
