Leptonlar va Adronlar
Materiya atomlardan iborat ekanligini uch yuz yildan ortiq vaqtdan beri tushunib yetdik. 20-asrgacha atomlar boʻlinmas deb hisoblanadi. Ammo 20-asr fizigi atomni kichikroq bo'laklarga bo'lish mumkinligini aniqladi va barcha atomlar bu zarrachalarning turli tarkibidan iborat. Bular subatomik zarralar, ya'ni proton, neytron va elektron deb nomlanadi.
Keyinchalik tekshiruvlar shuni ko'rsatadiki, bu zarralar (subatomik zarralar) ham ichki tuzilishga ega va ular kichikroq narsalardan iborat. Ushbu zarralar Elementar zarralar deb nomlanadi va Leptonlar va Kvarklar elementar zarralarning ikkita asosiy toifasi ekanligi ma'lum. Kvarklar bir-biriga bog'lanib, adronlar deb nomlanuvchi kattaroq zarracha tuzilishini hosil qiladi.
Leptonlar
Elektron, muonlar (µ), tau (Ƭ) deb nomlanuvchi zarralar va ularga mos keladigan neytrinolar leptonlar oilasi sifatida tanilgan. Elektron, muon va tau -1 zaryadga ega va ular bir-biridan faqat massa bilan farq qiladi. Myuon elektrondan uch marta, tau esa elektrondan 3500 marta kattaroqdir. Ularning mos keladigan neytrinolari neytral va nisbatan massasizdir. Har bir zarracha va ularni qaerdan topish mumkinligi quyidagi jadvalda jamlangan.
| 1st Avlod | 2nd Avlod | 3rd Avlod |
| Elektron (e) | Muon (µ) | Tau (Ƭ) |
|
a) atomlarda b) Beta-radioaktivlikda ishlab chiqarilgan |
a) Kosmik nurlanish ta'sirida atmosferaning yuqori qatlamlarida hosil bo'lgan ko'p sonlar | Faqat laboratoriyalarda kuzatiladi |
| Elektron neytrino (ne) | Myun neytrino (nµ) | Tau neytrino (nƬ) |
|
a) Beta radioaktivlik b) Yadro reaktorlari c) Yulduzlardagi yadro reaksiyalarida |
a) Yadro reaktorlarida ishlab chiqarilgan b) Yuqori atmosferadagi kosmik nurlanish |
Faqat laboratoriyalarda yaratilgan |
Bu og'irroq zarralarning barqarorligi ularning massalariga bevosita bog'liq. Massiv zarralarning yarimparchalanish davri kamroq massali zarralarga qaraganda qisqaroq. Elektron eng engil zarradir; shuning uchun ham koinotda elektronlar ko'p, ammo boshqa zarralar juda kam. Myuonlar va tau zarralarini hosil qilish uchun yuqori darajadagi energiya talab qilinadi va bugungi kunda faqat yuqori energiya zichligi mavjud bo'lgan hollarda ko'rish mumkin. Bu zarralar zarracha tezlatgichlarida ishlab chiqarilishi mumkin. Leptonlar bir-biri bilan elektromagnit ta'sir va zaif yadroviy o'zaro ta'sir orqali o'zaro ta'sir qiladi.
Har bir lepton zarrasi uchun antileptonlar deb nomlanuvchi anti-zarrachalar mavjud. Anti-leptonlar o'xshash massa va qarama-qarshi zaryadga ega. Elektronning anti-zarrasi pozitronlar deb nomlanadi.
Hardrons
Elementar zarralarning boshqa asosiy toifasi kvarklar deb nomlanadi. Ular yuqoriga, pastga, g'alati, yuqori va pastki kvarklardir. Bu kvarklarning kasr zaryadlari bor. Kvarklarda antikvarklar deb nomlanuvchi anti-zarrachalar ham mavjud. Ularning massasi bir xil, ammo zaryadi qarama-qarshidir.
| Toʻldirish | 1st Avlod | 2nd Avlod | 3rd Avlod |
| +2/3 |
Yuqoriga 0.33 |
Charm 1.58 |
Yuqori 180 |
| -1/2 |
pastga 0.33 |
G'alati 0.47 |
Pastki 4.58 |
N. B. Pastki qismida ko'rsatilgan zarracha massalari GeV/c2.
Bu zarralar kuchli kuch bilan oʻzaro taʼsirlashib, adronlar deb nomlanuvchi kattaroq zarrachalarni hosil qiladi va adronlar butun son zaryadiga ega.
Asosan, kvarklar kvarklarning oʻzi yoki antikvarklar bilan birlashib, barqaror adronlarni hosil qiladi. Adronlarning uchta asosiy toifasi barionlar, antibarionlar va mezonlardir. Barionlar kuchli kuch bilan bog'langan uchta kvarkdan (qqq), antibarionlar esa uchta antikvarkdan ([lateks]\bar{q}\bar{q}\bar{q}[/latex]) bog'langan. Mezonlar kvark va antikvark ([lateks]q\bar{q}[/latex]) birgalikda juftlashgan.
Adronlar va leptonlar oʻrtasidagi farq nima?
• Kvarklar va leptonlar elementar zarrachalarning ikkita toifasi boʻlib, birgalikda olingan boʻlib, fermionlar deb ataladi.
• Kvarklar kuchli yadroviy oʻzaro taʼsir orqali birlashib adronlarni hosil qiladi; Hozirgacha leptonlarning ichki tuzilishi aniqlanmagan, ammo adronlar ichki tuzilishga ega. Leptonlar alohida zarralar sifatida mavjud.
• Adronlar leptonlarga nisbatan kattaroq zarralardir.
• Leptonlar elektromagnit va kuchsiz kuchlar orqali, kvarklar esa kuchli oʻzaro taʼsir orqali oʻzaro taʼsir qiladi.
