La differenza fondamentale tra leptoni e quark è che i leptoni possono esistere come particelle individuali in natura mentre i quark no.
Fino al 20° secolo, la gente credeva che gli atomi fossero indivisibili, ma i fisici del 20° secolo hanno scoperto che l'atomo può essere rotto in pezzi più piccoli e tutti gli atomi sono fatti di composizioni diverse. Pertanto, le chiamiamo particelle subatomiche: vale a dire, il protone, il neutrone e l'elettrone. Inoltre, le indagini rivelano che anche le particelle subatomiche hanno una struttura interna e sono fatte di cose più piccole. Pertanto, queste particelle sono conosciute come particelle elementari e Leptoni e Quark sono le loro due categorie principali.
Cosa sono i leptoni?
Le particelle che chiamiamo elettroni, muoni (µ), tau (Ƭ) ei loro corrispondenti neutrini sono conosciute come la famiglia dei leptoni. Inoltre, elettrone, muone e tau hanno una carica di -1 e differiscono l'uno dall' altro solo per la massa. Questo è; il muone è tre volte più massiccio dell'elettrone e la tau è 3500 volte più grande dell'elettrone. Inoltre, i loro neutrini corrispondenti sono neutri e relativamente privi di massa. La tabella seguente riassume ogni particella e dove trovarla.
| 1st Generazione | 2nd Generazione | 3rd Generazione |
| Elettrone (e) | Muone (µ) | Tau (Ƭ) |
|
– In atomi – Prodotto in radioattività beta |
– Grandi numeri prodotti nell' alta atmosfera dalla radiazione cosmica | – Osservato solo nei laboratori |
| Neutrino elettronico (νe) | Neutrino muonico (νµ) | Neutrino Tau (νƬ) |
|
– Radioattività beta – Reattori nucleari – Nelle reazioni nucleari nelle stelle |
– Prodotto nei reattori nucleari – Radiazione cosmica atmosferica superiore |
– Generato solo nei laboratori |
Inoltre, la stabilità di queste particelle più pesanti è direttamente correlata alle loro masse. Pertanto, le particelle massicce hanno un'emivita più breve rispetto a quelle meno massicce. L'elettrone è la particella più leggera; ecco perché l'universo è ricco di elettroni e le altre particelle sono rare. Per generare muoni e particelle tau, abbiamo bisogno di un alto livello di energia. Al giorno d'oggi, possiamo vederli solo nei casi in cui c'è un' alta densità di energia. Inoltre, possiamo produrre queste particelle in acceleratori di particelle. Inoltre, i leptoni interagiscono tra loro mediante l'interazione elettromagnetica e l'interazione nucleare debole. Per ogni particella leptonica, ci sono antiparticelle che chiamiamo antileptoni. E questi anti-leptoni hanno massa simile e carica opposta. Ad esempio, le antiparticelle degli elettroni sono i positroni.
Cosa sono i quark?
Quark è l' altra grande categoria di particelle elementari. Possiamo riassumere le proprietà delle particelle nella famiglia dei quark come segue. (La massa di ciascuna particella è inferiore al nome stesso. Tuttavia, l'accuratezza di questi numeri è altamente discutibile).
| Addebito | 1st Generazione | 2nd Generazione | 3rd Generazione |
| +2/3 |
Su 0.33 |
Fascino 1.58 |
Top 180 |
| -1/2 |
Giù 0.33 |
Strano 0.47 |
In basso 4.58 |
I quark interagiscono fortemente tra loro mediante una forte interazione nucleare per formare combinazioni di quark. Queste combinazioni sono conosciute come adroni. In effetti, al momento nel nostro universo non esistono quark isolati. Inoltre, è ragionevole dire che tutti i quark in questo universo sono in qualche forma di adroni. (I tipi più comuni e conosciuti degli adroni sono protoni e neutroni).
Figura 01: Modello standard di particelle elementari
Inoltre, i quark hanno una proprietà interna nota come numero barionico. Tutti i quark hanno un numero barionico di 1/3 e gli anti-quark hanno un numero barionico -1/3. Inoltre, in una reazione che coinvolge particelle elementari, si conserva questa proprietà nota come numero barionico.
Inoltre, i quark hanno un' altra proprietà chiamata sapore. Viene assegnato un numero per indicare il sapore della particella noto come numero di sapore. I sapori sono indicati come Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) e così via. Il quark up ha un upness di +1 mentre 0 stranezza e Downness.
Qual è la differenza tra leptoni e quark?
Gli elettroni, i muoni (µ), tau (Ƭ) ei loro corrispondenti neutrini sono conosciuti come la famiglia dei leptoni mentre i quark sono un tipo di particella elementare e un costituente fondamentale della materia. Quando si confrontano entrambi, la differenza chiave tra leptoni e quark è che i leptoni possono esistere come particelle individuali in natura mentre i quark no.
Inoltre, i leptoni hanno cariche intere mentre i quark hanno cariche frazionarie. Inoltre, c'è un'ulteriore differenza tra leptoni e quark quando si considerano le forze a cui queste particelle possono essere soggette. Questo è; i leptoni sono soggetti a forza debole, forza gravitazionale e forza elettromagnetica mentre i quark sono soggetti a forza forte, forza debole, forza gravitazionale e forza elettromagnetica.
Riepilogo – Leptoni vs Quarks
In breve, quark e leptoni sono due categorie di particelle elementari. Se presi insieme, sono conosciuti come fermioni. Soprattutto, la differenza fondamentale tra leptoni e quark è che i leptoni possono esistere come particelle individuali in natura mentre i quark no.
