Разница между мюонами и мезонами
Все частицы материи можно разделить по их массам и взаимодействиям на адроны и лептоны. Адроны — самые тяжелые из всех частиц и состоят из кварков, антикварков и глюонов. Адроны, по сути, являются общим термином для материалов, которые сделаны из кварков. Они далее классифицируются на две отдельные группы: барионы и мезоны. Лептоны, с другой стороны, являются элементарными частицами, на которые не влияют сильные ядерные силы. Они далее делятся на три основные группы: электроны, мюоны и тау. В этой статье мы поговорим о мезонах и мюонах, а также выясним ключевые различия между ними.
Что такое мезоны?
Мезоны — это нестабильные субатомные частицы адронного семейства, состоящие из пары кварков и антикварков. Эти пары удерживаются внутри частицы сильными взаимодействиями. Кварк и антикварк не обязательно должны иметь одинаковый вкус. Возможны любые комбинации, хотя некоторые из них могут быть менее стабильными, чем другие. Еще один способ определить мезоны — это адроны, которые никогда не распадутся на протоны или на любые частицы, которые впоследствии могут распасться на протон. Мезоны имеют большую массу, чем электроны, но меньшую массу, чем протоны или нейтроны.
Это означает, что масса мезона всегда меньше массы протона, потому что если бы масса мезона была больше массы протона, он начал бы распадаться, превращаясь в более стабильную частицу. Фактически, мезон занимает промежуточное положение по массе между электроном и протоном. Существует два типа мезонов, которые часто встречаются во взаимодействиях — пион и каон.
Что такое мюоны?
Мюоны также являются нестабильными субатомными частицами, но принадлежат к лептонному семейству частиц. По сути, это элементарные частицы без субструктуры. Мюоны — это фермионы, которые относятся к категории лептонов. Они обладают отрицательным зарядом, как электроны, но имеют гораздо большую массу, примерно в 200 раз тяжелее. Мюоны образуются, когда космические лучи ударяют в каждый квадратный метр верхней атмосферы Земли, создавая поток фундаментальных частиц, включая мюоны. В отличие от мезонов, они спонтанно распадаются на электроны или позитроны и некоторые нейтрино. Время жизни мюонов действительно близко к микросекунде, так что это прекрасно подходит.
Разница между мюонами и мезонами
Свойство
Мезоны — это нестабильные субатомные частицы адронного семейства, состоящие из пары кварков и антикварков, которые удерживаются внутри частицы сильными взаимодействиями. Название мезон происходит от греческого слова ‘мезос’, что означает промежуточный. Мезоны чувствительны к сильным силам. Мюоны, с другой стороны, являются элементарными субатомными частицами лептонного семейства, не имеющими субструктуры. Мезоны являются бозонами, тогда как мюоны — фермионами.
Размер/спин
Мюоны являются одной из фундаментальных субатомных частиц, которые очень малы, похожи на электроны, но весят более чем в 200 раз больше. Мезоны, с другой стороны, состоят из кварковых субчастиц, поэтому они имеют значимый физический размер, примерно в 1,2 раза больше протона. Мюоны — это частицы со спином ½, в то время как мезоны имеют спин 0 или 1.
Время жизни
Мезон занимает промежуточное положение по массе между электроном и протоном. Мезоны — это адроны, которые никогда не распадаются на протоны или на какие-либо частицы, которые впоследствии могут распасться на протон. В отличие от мезонов, мюоны спонтанно распадаются на электроны, позитроны и некоторые нейтрино. Время жизни мюонов действительно близко к микросекунде, в то время как время жизни мезонов составляет несколько сотых долей микросекунды.
Вывод
Все частицы принадлежат либо к адронному, либо к лептонному семейству. Мюоны — это лептоны без субструктуры, тогда как мезоны — это адронные субатомные частицы, состоящие из одного кварка и одного антикварка. В отличие от мезонов, мюоны спонтанно распадаются на электроны или позитроны и некоторые нейтрино. Время жизни мюонов действительно близко к микросекунде, в то время как время жизни мезонов составляет почти несколько сотых долей микросекунды. Мюоны — это частицы со спином ½, в то время как мезоны имеют спин 0 или 1.
Часто задаваемые вопросы
Мюоны раньше назывались 'мю-мезонами', но, по мнению современных физиков частиц, их нельзя отнести к мезонам.
Мезоны состоят из пары кварков и антикварков, тогда как барионы являются разновидностью адронов с тремя кварковыми частицами. Мезоны являются бозонами, тогда как барионы - фермионами.
Мюон - это лептон, который, как было установлено, является нестабильным и распадается на электрон и нейтрино со временем жизни 3,2 микросекунды.
Глюоны - это безмассовые элементарные частицы, которые связывают кварки вместе, образуя адроны, тогда как мезоны - это комбинация кварка и антикварка.
Мезон - это адронная субатомная частица, состоящая из равного количества кварковых и антикварковых частиц.
Мюон - это элементарная частица лептонной группы, которая имеет такой же отрицательный заряд, как и электроны, но весит в 200 раз больше.
Мюоны являются фермионами, а не бозонами.
Барионы - это группа субатомных частиц, которые состоят из трех кварков и участвуют в сильных взаимодействиях. Лептон - это элементарная частица с полуцелым спином, которая реагирует на слабые силы.
Примерами мезонов являются пионы (пи-мезон), каоны (К-мезон) и псевдоскалярные мезоны.
Протоны являются барионами - единственными барионами, стабильными в отдельности, но с двумя восходящими кварками и одним нисходящим кварком.
