Ключевое различие между фундаментальными частицами и элементарными частицами заключается в том, что фундаментальные частицы являются фундаментальными составляющими материи, тогда как элементарные частицы являются мельчайшими известными строительными блоками Вселенной.
Мы часто используем названия элементарных частиц и элементарных частиц как синонимы. Но есть разница между фундаментальными частицами и элементарными частицами, потому что термин фундаментальная частица используется в основном для кварков, а термин элементарная частица используется для всех мельчайших известных частиц.
Что такое фундаментальные частицы?
Фундаментальные частицы или кварки являются основной категорией элементарных частиц и фундаментальной составляющей материи. Как правило, эти частицы сильно взаимодействуют друг с другом за счет сильного ядерного взаимодействия, образуя комбинации кварков. Мы можем назвать эти комбинации адронами. Однако в настоящее время в нашей Вселенной не существует изолированных кварков. Следовательно, разумно сказать, что все кварки в этой вселенной находятся в той или иной форме адронов. (Наиболее распространенными и известными типами адронов являются протоны и нейтроны).
Рисунок 01: Кварки
Кроме того, у кварковых частиц есть внутреннее свойство, называемое барионным числом. Все эти частицы имеют барионное число 1/3, а антикварки имеют барионное число -1/3. Более того, в реакции с участием элементарных частиц это свойство известно как сохранение барионного числа.
В дополнение к этому у кварковых частиц есть еще одно свойство, называемое ароматом. Существует число, которое назначается для обозначения аромата частицы, известное как номер аромата. Вкусы называются Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) и так далее. Верхний кварк имеет положительность +1, в то время как странность 0 и низость.
Что такое элементарные частицы?
Элементарные частицы - это субатомные частицы, не имеющие субструктуры. Это означает, что эти частицы не могут быть далее разделены на другие частицы. Основные элементарные частицы включают фермионы (которые бывают двух типов: материи и антиматерии) и бозоны. Если есть частица, которая содержит две или более элементарных частицы, мы можем назвать их составными частицами. Все элементарные частицы являются либо бозонами, либо фермионами.
Рисунок 2: Элементарные частицы
Бозоны - это разновидность элементарных частиц, имеющих целочисленный спин. Эти частицы не ограничены принципом запрета Паули. Более того, мы можем описать энергетическое распределение бозонных частиц, используя статистику Бозе-Эйнштейна.
Фермионы - еще один тип элементарных частиц, обладающих полуцелым спином. Следовательно, эти частицы ограничены принципом запрета Паули. В отличие от бозонов, два фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии. Если несколько фермионов имеют одинаковое пространственное распределение вероятностей, то, по крайней мере, спин каждого фермиона отличается друг от друга. Более того, фермионы - это частицы, из которых состоит материя.
В чем разница между фундаментальными частицами и элементарными частицами?
Ключевое различие между фундаментальными частицами и элементарными частицами заключается в том, что фундаментальные частицы являются кварками или фундаментальными составляющими материи, тогда как элементарные частицы являются мельчайшими известными строительными блоками Вселенной. Фундаментальные частицы - это кварки, а элементарные частицы - бозоны или фермионы.
Более того, элементарные частицы имеют цветовой заряд, в то время как элементарные частицы могут иметь или не иметь цветовой заряд. Итак, это еще одно различие между фундаментальными частицами и элементарными частицами.
Ниже в инфографике обе частицы сравниваются рядом друг с другом, чтобы легко определить разницу между фундаментальными частицами и элементарными частицами.
Резюме – Фундаментальные частицы против элементарных частиц
Хотя мы часто используем названия фундаментальные частицы и элементарные частицы как синонимы, между элементарными частицами и элементарными частицами есть разница. Ключевое различие между фундаментальными частицами и элементарными частицами заключается в том, что фундаментальные частицы - это кварки, которые являются фундаментальной составляющей материи, тогда как элементарные частицы - это мельчайшие известные строительные блоки Вселенной.
