Лептон ба Хадрон
Матери нь атомуудаас бүрддэг гэдгийг гурван зуу гаруй жилийн турш бид ойлгодог. 20-р зуун хүртэл атомууд хуваагдашгүй гэж үздэг. Гэвч 20-р зууны физикч атомыг жижиг хэсгүүдэд хувааж болохыг олж мэдсэн бөгөөд бүх атомууд нь эдгээр хэсгүүдийн янз бүрийн найрлагаас бүрддэг. Эдгээрийг субатомын бөөмс ба протон, нейтрон, электрон гэж нэрлэдэг.
Цаашдын судалгаагаар эдгээр бөөмс (батомын доорх бөөмс) нь дотоод бүтэцтэй бөгөөд жижиг зүйлээс бүтдэг болохыг харуулж байна. Эдгээр бөөмсийг анхан шатны бөөмс гэж нэрлэдэг ба лептон ба кваркууд нь энгийн бөөмсийн хоёр үндсэн ангилалд багтдаг. Кваркууд хоорондоо холбогдож адрон гэгддэг илүү том бөөмийн бүтцийг үүсгэдэг.
Лептонс
Электрон, мюон (µ), tau (Ƭ) гэгддэг бөөмсүүд болон тэдгээрийн харгалзах нейтрино нь лептоны гэр бүл гэж нэрлэгддэг. Электрон, мюон, тау нь -1 цэнэгтэй бөгөөд бие биенээсээ зөвхөн массаас ялгаатай. Мюон нь электроноос 3 дахин, tau нь электроноос 3500 дахин их масстай. Тэдний харгалзах нейтрино нь төвийг сахисан, харьцангуй массгүй байдаг. Бөөм бүр болон тэдгээрийг хаанаас олохыг дараах хүснэгтэд нэгтгэн харуулав.
| 1st Үеийн | 2nd Үеийн | 3rd Үеийн |
| Электрон (д) | Муон (µ) | Тау (Ƭ) |
|
a) Атомд b) Бета цацраг идэвхт бодисоор үүсгэгдсэн |
a) Агаар мандлын дээд давхаргад сансар огторгуйн цацрагийн нөлөөгөөр их хэмжээгээр үүсдэг | Зөвхөн лабораторид ажиглагдсан |
| Электрон нейтрино (νe) | Мюон нейтрино (νµ) | Тау нейтрино (νƬ) |
|
a) Бета цацраг идэвхит b) Цөмийн реактор c) Одод дахь цөмийн урвалд |
a) Цөмийн реакторт үйлдвэрлэсэн b) Агаар мандлын дээд давхаргын сансрын цацраг |
Зөвхөн лабораторид үүсгэгдсэн |
Эдгээр илүү хүнд хэсгүүдийн тогтвортой байдал нь тэдний массаас шууд хамааралтай. Их хэмжээний хэсгүүдийн хагас задралын хугацаа бага масстай хэсгүүдээс богино байдаг. Электрон бол хамгийн хөнгөн бөөмс юм; Тийм ч учраас орчлон ертөнц электроноор элбэг боловч бусад бөөмс нь ховор байдаг. Мюон ба тау бөөмсийг бий болгохын тулд өндөр түвшний энерги шаардлагатай бөгөөд өнөө үед зөвхөн эрчим хүчний нягтрал ихтэй тохиолдолд л ажиглагдаж байна. Эдгээр бөөмсийг бөөмийн хурдасгуурт үйлдвэрлэж болно. Лептонууд хоорондоо цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл болон сул цөмийн харилцан үйлчлэлээр харилцан үйлчилдэг.
Лептон тоосонцор бүрийн хувьд антилептон гэгддэг эсрэг бөөмс байдаг. Анти-лептонууд ижил масстай ба эсрэг цэнэгтэй байдаг. Электроны эсрэг бөөмсийг позитрон гэж нэрлэдэг.
Хардронс
Бага нэг үндсэн ангиллыг кварк гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь дээш, доош, хачирхалтай, дээд, доод кваркууд юм. Эдгээр кваркууд бутархай цэнэгтэй байдаг. Кваркуудад мөн антикварк гэгддэг эсрэг бөөмс байдаг. Тэд ижил масстай боловч эсрэг цэнэгтэй.
| Цэнэглэх | 1st Үеийн | 2nd Үеийн | 3rd Үеийн |
| +2/3 |
Дээш 0.33 |
Сэтгэл татам 1.58 |
Дээд 180 |
| -1/2 |
Доош 0.33 |
Хачирхалтай 0.47 |
Доор 4.58 |
Н. Б. Доод хэсэгт үзүүлсэн бөөмийн массыг GeV/c2-д харуулав.
Эдгээр бөөмс нь хүчтэй хүчээр харилцан үйлчилж, адрон гэж нэрлэгддэг том хэсгүүдийг үүсгэдэг ба адронууд бүхэл тооны цэнэгтэй байдаг.
Үндсэндээ кваркууд нь кварктай эсвэл эсрэг кваркуудтай нийлж тогтвортой адрон үүсгэдэг. Адроны үндсэн гурван ангилал нь барион, антибарион, мезон юм. Барионууд нь хүчтэй хүчээр холбогдсон гурван кваркаас (qqq) тогтдог ба антибарионууд нь гурван эсрэг кваркаас ([латекс]\бар{q}\bar{q}\bar{q}[/латекс]) холбогддог. Мезонууд нь кварк ба антикварк ([латекс]q\bar{q}[/латекс]) хосолсон байдаг.
Адрон, Лептон хоёрын ялгаа юу вэ?
• Кварк ба лептонууд нь фермион гэж нэрлэгддэг энгийн бөөмсийн хоёр ангилал юм.
• Кваркууд хүчтэй цөмийн харилцан үйлчлэлээр нийлж адрон үүсгэдэг; Өнөөг хүртэл лептонуудын дотоод бүтэц илрээгүй боловч адронууд дотоод бүтэцтэй байдаг. Лептонууд бие даасан бөөмс хэлбэрээр оршдог.
• Адронууд нь лептонтой харьцуулахад илүү том бөөмс юм.
• Лептонууд цахилгаан соронзон болон сул хүчээр харилцан үйлчилдэг бол кваркууд хүчтэй харилцан үйлчлэлээр харилцан үйлчилдэг.
