Sự khác biệt chính giữa lepton và hạt quark là lepton có thể tồn tại dưới dạng các hạt riêng lẻ trong tự nhiên trong khi hạt quark thì không.
Cho đến thế kỷ 20, mọi người tin rằng nguyên tử là không thể phân chia, nhưng các nhà vật lý thế kỷ 20 đã phát hiện ra rằng nguyên tử có thể bị chia thành nhiều mảnh nhỏ hơn, và tất cả các nguyên tử đều được cấu tạo từ các thành phần khác nhau. Do đó, chúng ta gọi chúng là các hạt hạ nguyên tử: cụ thể là proton, neutron và electron. Hơn nữa, các cuộc điều tra cho thấy rằng các hạt hạ nguyên tử cũng có cấu trúc bên trong và được tạo ra từ những thứ nhỏ hơn. Do đó, những hạt này được gọi là hạt cơ bản, và Leptons và Quark là hai loại chính của chúng.
Leptons là gì?
Các hạt mà chúng ta gọi là electron, muon (µ), tau (Ƭ) và neutrino tương ứng của chúng được gọi là họ lepton. Hơn nữa, electron, muon và tau có điện tích là -1, và chúng chỉ khác nhau về khối lượng. Đó là; muon lớn hơn electron ba lần, và tau lớn hơn electron 3500 lần. Hơn nữa, các neutrino tương ứng của chúng là trung tính và tương đối không khối lượng. Bảng sau đây tóm tắt từng hạt và tìm chúng ở đâu.
| 1stGeneration | 2ndThế hệ | 3rdThế hệ |
| Electron (e) | Muon (µ) | Tàu (Ƭ) |
|
- Trong nguyên tử - Được sản xuất trong phóng xạ beta |
- Một số lượng lớn được tạo ra trong bầu khí quyển trên bởi bức xạ vũ trụ | - Chỉ được quan sát trong các phòng thí nghiệm |
| Electron neutrino (νe) | Muon neutrino (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
|
- Phóng xạ beta - Lò phản ứng hạt nhân - Trong phản ứng hạt nhân ở các vì sao |
- Được sản xuất trong lò phản ứng hạt nhân - Bức xạ vũ trụ trên bầu khí quyển |
- Chỉ được tạo trong các phòng thí nghiệm |
Bên cạnh đó, độ ổn định của các hạt nặng hơn này liên quan trực tiếp đến khối lượng của chúng. Do đó, các hạt có khối lượng lớn có chu kỳ bán rã ngắn hơn các hạt nhỏ hơn. Electron là hạt nhẹ nhất; đó là lý do tại sao vũ trụ có nhiều điện tử, còn các hạt khác thì hiếm. Để tạo ra các hạt muon và tau, chúng ta cần một mức năng lượng cao. Ngày nay, chúng ta chỉ có thể nhìn thấy chúng trong những trường hợp có mật độ năng lượng cao. Hơn nữa, chúng ta có thể tạo ra những hạt này trong máy gia tốc hạt. Ngoài ra, các lepton tương tác với nhau bằng tương tác điện từ và tương tác hạt nhân yếu. Đối với mỗi hạt lepton, có những phản hạt mà chúng ta đặt tên là phản hạt lepton. Và, những phản lepton này có cùng khối lượng và điện tích trái dấu. Ví dụ, phản hạt của các electron là positron.
Quark là gì?
Quark là một loại chính khác của các hạt cơ bản. Chúng ta có thể tóm tắt các tính chất của các hạt trong họ quark như sau. (Khối lượng của mỗi hạt nằm dưới tên của chính nó. Tuy nhiên, độ chính xác của những con số này vẫn còn nhiều tranh cãi).
| Phí | 1stGeneration | 2ndThế hệ | 3rdThế hệ |
| + 2/3 |
Lên 0.33 |
Bùa 1.58 |
Đầu 180 |
| -1 / 2 |
Xuống 0.33 |
Lạ 0,47 |
Đáy 4.58 |
Quark tương tác mạnh với nhau bằng tương tác hạt nhân mạnh để tạo thành tổ hợp của các quark. Những sự kết hợp này được gọi là Hadron. Trên thực tế, các hạt quark cô lập không tồn tại trong vũ trụ của chúng ta hiện tại. Hơn nữa, hợp lý khi nói rằng tất cả các hạt quark trong vũ trụ này đều ở một số dạng hadron. (Hầu hết các loại hadron phổ biến và được biết đến là proton và neutron).
Hình 01: Mô hình tiêu chuẩn của các hạt cơ bản
Bên cạnh đó, các hạt quark có một thuộc tính bên trong được gọi là số baryon. Tất cả các quark có số baryon là 1/3, và các phản quark có số baryon -1/3. Hơn nữa, trong một phản ứng liên quan đến các hạt cơ bản, đặc tính này được gọi là số baryon được bảo toàn.
Hơn nữa, hạt quark có một đặc tính khác gọi là hương vị. Một số được gán để biểu thị hương vị của hạt được gọi là số hương vị. Các hương vị được gọi là Upness (U), Downness (D), Strangeness (S), v.v. Quark up có độ cao là +1 trong khi độ lạ và độ cận là 0.
Sự khác biệt giữa Leptons và Quarks là gì?
Electron, muon (µ), tau (Ƭ) và neutrino tương ứng của chúng được gọi là họ lepton trong khi quark là một loại hạt cơ bản và là thành phần cơ bản của vật chất. Khi so sánh cả hai, điểm khác biệt chính giữa lepton và quark là lepton có thể tồn tại dưới dạng các hạt riêng lẻ trong tự nhiên trong khi hạt quark thì không thể.
Hơn nữa, lepton có điện tích nguyên trong khi hạt quark có điện tích phân số. Ngoài ra, có một sự khác biệt nữa giữa lepton và quark khi xem xét các lực mà các hạt này có thể chịu. Đó là; các lepton chịu lực yếu, lực hấp dẫn và lực điện từ trong khi các hạt quark chịu lực mạnh, lực yếu, lực hấp dẫn và lực điện từ.
Tóm tắt - Leptons vs Quarks
Tóm lại, quark và lepton là hai loại hạt cơ bản. Khi kết hợp với nhau, chúng được gọi là fermion. Trên hết, sự khác biệt chính giữa lepton và quark là lepton có thể tồn tại dưới dạng các hạt riêng lẻ trong tự nhiên trong khi hạt quark thì không.
