Der Hauptunterschied zwischen Leptonen und Quarks besteht darin, dass Leptonen in der Natur als einzelne Teilchen existieren können, während Quarks dies nicht können.
Bis zum 20. Jahrhundert glaubten die Menschen, dass Atome unteilbar sind, aber die Physiker des 20. Jahrhunderts entdeckten, dass das Atom in kleinere Stücke zerlegt werden kann und alle Atome unterschiedlich zusammengesetzt sind. Deshalb nennen wir sie subatomare Teilchen: nämlich Proton, Neutron und Elektron. Darüber hinaus zeigen Untersuchungen, dass subatomare Teilchen auch eine innere Struktur haben und aus kleineren Dingen bestehen. Daher sind diese Teilchen als Elementarteilchen bekannt, und Leptonen und Quarks sind ihre beiden Hauptkategorien.
Was sind Leptonen?
Teilchen, die wir Elektronen, Myonen (µ), Tau (Ƭ) und ihre entsprechenden Neutrinos nennen, sind als Familie der Leptonen bekannt. Außerdem haben Elektron, Myon und Tau eine Ladung von -1, und sie unterscheiden sich nur durch die Masse. Das ist; Das Myon ist dreimal schwerer als das Elektron und Tau ist 3500-mal größer als das Elektron. Darüber hinaus sind ihre entsprechenden Neutrinos neutral und relativ masselos. Die folgende Tabelle fasst alle Partikel zusammen und wo sie zu finden sind.
| 1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
| Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
|
– In Atomen – Produziert in Beta-Radioaktivität |
– Große Zahlen, die in der oberen Atmosphäre durch kosmische Strahlung produziert werden | – Nur in Labors beobachtet |
| Elektronenneutrino (νe) | Muon-Neutrino (νµ ) | Tau-Neutrino (νƬ) |
|
– Beta-Radioaktivität – Kernreaktoren – Bei Kernreaktionen in den Sternen |
– Produziert in Kernreaktoren – Obere atmosphärische kosmische Strahlung |
– Nur in Labors generiert |
Außerdem hängt die Stabilität dieser schwereren Teilchen direkt von ihrer Masse ab. Daher haben massive Teilchen eine kürzere Halbwertszeit als die weniger massiven. Das Elektron ist das leichteste Teilchen; Deshalb ist das Universum reich an Elektronen und die anderen Teilchen sind selten. Um Myonen und Tau-Teilchen zu erzeugen, benötigen wir ein hohes Maß an Energie. Heutzutage können wir sie nur dort sehen, wo eine hohe Energiedichte vorliegt. Außerdem können wir diese Teilchen in Teilchenbeschleunigern herstellen. Darüber hinaus interagieren Leptonen durch elektromagnetische Wechselwirkung und schwache nukleare Wechselwirkung miteinander. Für jedes Leptonteilchen gibt es Antiteilchen, die wir Antileptonen nennen. Und diese Antileptonen haben eine ähnliche Masse und eine entgegengesetzte Ladung. Zum Beispiel sind die Antiteilchen der Elektronen Positronen.
Was sind Quarks?
Quark ist die andere große Kategorie von Elementarteilchen. Wir können die Eigenschaften von Teilchen in der Quark-Familie wie folgt zusammenfassen. (Die Masse jedes Partikels steht unter dem Namen selbst. Die Genauigkeit dieser Zahlen ist jedoch höchst umstritten).
| Gebühr | 1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
| +2/3 |
Nach oben 0.33 |
Charme 1.58 |
Oben 180 |
| -1/2 |
Runter 0.33 |
Seltsam 0.47 |
Unten 4.58 |
Quarks interagieren stark miteinander durch starke nukleare Wechselwirkung, um Kombinationen von Quarks zu bilden. Diese Kombinationen sind als Hadronen bekannt. Tatsächlich existieren derzeit keine isolierten Quarks in unserem Universum. Darüber hinaus ist es vernünftig zu sagen, dass alle Quarks in diesem Universum in irgendeiner Form Hadronen sind. (Die häufigsten und bekanntesten Arten der Hadronen sind Protonen und Neutronen).
Abbildung 01: Standardmodell der Elementarteilchen
Außerdem haben Quarks eine interne Eigenschaft, die als Baryonenzahl bekannt ist. Alle Quarks haben eine Baryonenzahl von 1/3 und Antiquarks haben eine Baryonenzahl von -1/3. Außerdem bleibt bei einer Reaktion mit Elementarteilchen diese als Baryonenzahl bekannte Eigenschaft erh alten.
Außerdem haben Quarks eine weitere Eigenschaft, die Flavour genannt wird. Eine Nummer wird zugewiesen, um den Geschmack des Partikels zu bezeichnen, der als Geschmacksnummer bekannt ist. Die Aromen werden als Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) und so weiter bezeichnet. Das Up-Quark hat eine Upness von +1, während Strangeness und Downness 0 betragen.
Was ist der Unterschied zwischen Leptonen und Quarks?
Elektronen, Myonen (µ), Tau (Ƭ) und ihre entsprechenden Neutrinos sind als Familie der Leptonen bekannt, während Quarks eine Art Elementarteilchen und ein grundlegender Bestandteil der Materie sind. Beim Vergleich beider besteht der Hauptunterschied zwischen Leptonen und Quarks darin, dass Leptonen als einzelne Teilchen in der Natur existieren können, Quarks hingegen nicht.
Außerdem haben Leptonen ganzzahlige Ladungen, während Quarks gebrochene Ladungen haben. Außerdem gibt es einen weiteren Unterschied zwischen Leptonen und Quarks, wenn man die Kräfte betrachtet, denen diese Teilchen ausgesetzt sein können. Das ist; die Leptonen sind schwacher Kraft, Gravitationskraft und elektromagnetischer Kraft ausgesetzt, während Quarks starker Kraft, schwacher Kraft, Gravitationskraft und elektromagnetischer Kraft ausgesetzt sind.
Zusammenfassung – Leptonen vs. Quarks
Kurz gesagt, Quarks und Leptonen sind zwei Kategorien der Elementarteilchen. Zusammengenommen werden sie als Fermionen bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen Leptonen und Quarks besteht vor allem darin, dass Leptonen als einzelne Teilchen in der Natur existieren können, Quarks hingegen nicht.
