Leptons vs Hadrons
Ito ay naging aming pagkakaunawaan sa loob ng mahigit tatlong daang taon na ang bagay ay binubuo ng mga atomo. Ang mga atom ay naisip na hindi mahahati hanggang sa ika-20 siglo. Ngunit natuklasan ng physicist ng ika-20 siglo na ang atom ay maaaring hatiin sa mas maliliit na piraso, at ang lahat ng mga atomo ay gawa sa iba't ibang komposisyon ng mga particle na ito. Ang mga ito ay kilala bilang mga subatomic na particle at ang proton, neutron, at electron.
Ipinakikita ng karagdagang pagsisiyasat na ang mga particle na ito (subatomic particle) ay mayroon ding panloob na istraktura, at gawa sa mas maliliit na bagay. Ang mga particle na ito ay kilala bilang Elementary particle, at ang Lepton at Quark ay kilala bilang dalawang pangunahing kategorya ng elementary particle. Pinagsasama-sama ang mga quark upang bumuo ng mas malaking istraktura ng particle na kilala bilang Hadrons.
Lepton
Ang mga partikulo na kilala bilang mga electron, muon (µ), tau (Ƭ) at ang mga katumbas nitong neutrino ay kilala bilang pamilya ng mga lepton. Ang electron, muon, at tau ay may singil na -1, at sila ay naiiba sa isa't isa lamang sa masa. Ang muon ay tatlong beses na mas malaki kaysa sa electron, at tau ay 3500 beses na mas malaki kaysa sa electron. Ang kanilang mga kaukulang neutrino ay neutral at medyo walang masa. Ang bawat particle at kung saan makikita ang mga ito ay ibinubuod sa sumusunod na talahanayan.
| 1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
| Electron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
|
a) Sa atoms b) Ginawa sa beta radioactivity |
a) Malaking bilang na ginawa sa itaas na kapaligiran ng cosmic radiation | Na-obserbahan lang sa mga laboratoryo |
| Electron neutrino (νe) | Muon neutrino (νµ) | Tau neutrino (νƬ) |
|
a) Beta radioactivity b) Mga nuclear reactor c) Sa mga reaksyong nuklear sa mga bituin |
a) Ginawa sa mga nuclear reactor b) Upper atmospheric cosmic radiation |
Nabuo lang sa mga laboratoryo |
Ang katatagan ng mas mabibigat na particle na ito ay direktang nauugnay sa kanilang masa. Ang mga malalaking particle ay may mas maikling kalahating buhay kaysa sa mas malalaki. Ang elektron ay ang pinakamagaan na butil; kaya naman ang uniberso ay sagana sa mga electron, ngunit ang iba pang mga particle ay bihira. Upang makabuo ng mga muon at tau particle, kailangan ng mataas na antas ng enerhiya at sa kasalukuyan ay makikita lamang sa mga pagkakataon kung saan mayroong mataas na density ng enerhiya. Ang mga particle na ito ay maaaring gawin sa mga particle accelerators. Ang mga lepton ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng electromagnetic interaction at mahinang nuclear interaction.
Para sa bawat lepton particle, may mga anti-particle na kilala bilang antileptons. Ang mga anti-lepton ay may katulad na masa at magkasalungat na singil. Ang anti-particle ng electron ay kilala bilang positrons.
Hardron
Ang iba pang pangunahing kategorya ng elementarya na mga particle ay kilala bilang quark. Ang mga ito ay pataas, pababa, kakaiba, itaas, at ibabang quark. Ang mga quark na ito ay may mga fractional charge. Ang mga quark ay mayroon ding mga anti-particle na kilala bilang mga anti-quark. Magkapareho sila ng masa ngunit magkasalungat ang singil.
| Sisingilin | 1st Generation | 2nd Generation | 3rd Generation |
| +2/3 |
Up 0.33 |
Charm 1.58 |
Nangungunang 180 |
| -1/2 |
Pababa 0.33 |
Kakaiba 0.47 |
Ibaba 4.58 |
N. B. Ang mga masa ng butil na ipinapakita sa ibaba ay nasa GeV/c2.
Ang mga particle na ito ay nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng malakas na puwersa upang bumuo ng mas malalaking particle na kilala bilang hadron at hadron ay may integer number charge.
Sa pangkalahatan, ang mga quark ay pinagsama sa mga quark mismo o sa mga anti-quark, upang bumuo ng mga matatag na hadron. Tatlong pangunahing kategorya ng mga hadron ay mga baryon, antibaryon, at meson. Ang mga baryon ay binubuo ng tatlong quark (qqq) na nakagapos na may malakas na puwersa, at ang mga antibaryon ay tatlong anti-quark ([latex]\bar{q}\bar{q}\bar{q}[/latex]) na nakagapos. Ang mga meson ay quark at antiquark ([latex]q\bar{q}[/latex]) na pinagsama-sama.
Ano ang pagkakaiba ng Hadrons at Leptons?
• Ang mga quark at lepton ay dalawang kategorya ng elementarya na mga particle at pinagsama-sama, na kilala bilang mga fermion.
• Ang mga quark ay nagsasama-sama sa pamamagitan ng malakas na pakikipag-ugnayang nuklear upang bumuo ng mga hadron; hanggang ngayon, walang mga panloob na istruktura ng mga lepton ang natuklasan, ngunit ang mga Hadron ay may panloob na istraktura. Umiiral ang mga lepton bilang mga indibidwal na particle.
• Ang mga Hadron ay mas malalaking particle kumpara sa mga lepton.
• Nakikipag-ugnayan ang mga lepton sa pamamagitan ng electromagnetic at mahinang puwersa, habang nakikipag-ugnayan ang mga quark sa pamamagitan ng malalakas na pakikipag-ugnayan.
