Põhiline erinevus põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel seisneb selles, et põhiosakesed on aine põhikomponendid, samas kui elementaarosakesed on universumi väikseimad teadaolevad ehitusplokid.
Kasutame sageli sünonüümidena nimetusi põhiosakesed ja elementaarosakesed. Kuid põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel on erinevus, kuna terminit põhiosake kasutatakse peamiselt kvarkide kohta, samas kui terminit elementaarosake kasutatakse kõigi väikseimate teadaolevate osakeste kohta.
Mis on põhiosakesed?
Fundamentaalosakesed ehk kvargid on elementaarosakeste põhikategooria ja mateeria põhikoostisosa. Üldiselt interakteeruvad need osakesed üksteisega tugev alt tugeva tuuma vastasmõju kaudu, moodustades kvarkide kombinatsioone. Neid kombinatsioone võime nimetada hadroniteks. Eraldatud kvarke aga meie universumis praegu ei eksisteeri. Seetõttu on mõistlik väita, et kõik selle universumi kvargid on mingis vormis hadronid. (Kõige levinumad ja tuntud hadronite tüübid on prootonid ja neutronid).
Joonis 01: Kvargid
Lisaks on kvargiosakestel sisemine omadus, mida nimetatakse barüoninumbriks. Kõigi nende osakeste barüoniarv on 1/3 ja antikvarkide barüoniarv -1/3. Veelgi enam, elementaarosakesi hõlmavas reaktsioonis säilib see omadus barüoniarvuna.
Lisaks neile on kvargiosakestel veel üks omadus, mida nimetatakse maitseks. Osakese maitse tähistamiseks on määratud arv, mida nimetatakse maitsenumbriks. Maitseid nimetatakse Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) ja nii edasi. Üles kvargi tõus on +1, samas kui 0 kummalisust ja madalseisu.
Mis on elementaarosakesed?
Elementaarosakesed on subatomaarsed osakesed, millel puudub alusstruktuur. See tähendab, et neid osakesi ei saa edasi jagada teisteks osakesteks. Peamiste elementaarosakeste hulka kuuluvad fermioonid (mida on kahte tüüpi aine- ja antiaineosakestena) ja bosonid. Kui on osake, mis sisaldab kahte või enamat elementaarosakest, võime neid nimetada liitosakesteks. Kõik elementaarosakesed on kas bosonid või fermioonid.
Joonis 2: elementaarosakesed
Bosoonid on teatud tüüpi elementaarosakesed, millel on täisarvuline spin. Neid osakesi Pauli välistamise põhimõte ei piira. Lisaks saame Bose-Einsteini statistika abil kirjeldada bosoniosakeste energiajaotust.
Fermioonid on teist tüüpi elementaarosakesed, mis sisaldavad pooltäisarvulist spinni. Seetõttu piirab neid osakesi Pauli välistamise põhimõte. Erinev alt bosonitest ei saa kaks fermioni olla samaaegselt samas kvantseisundis. Kui mitmel fermionil on sama ruumiline tõenäosusjaotus, siis vähem alt iga fermioni spin on üksteisest erinev. Veelgi enam, fermionid on osakesed, mis moodustavad aine.
Mis vahe on põhiosakestel ja elementaarosakestel?
Põhiline erinevus põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel on see, et põhiosakesed on kvargid või aine põhikomponendid, samas kui elementaarosakesed on universumi väikseimad teadaolevad ehitusplokid. Põhiosakesed on kvargid, elementaarosakesed aga kas bosonid või fermioonid.
Lisaks on põhiosakestel värvilaeng, samas kui elementaarosakestel võib olla või mitte olla värvilaeng. Niisiis, see on veel üks erinevus põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel.
Allpool olev infograafik võrdleb mõlemat osakest kõrvuti, et põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel kergesti vahet teha.
Kokkuvõte – põhiosakesed vs elementaarosakesed
Kuigi me kasutame sageli sünonüümidena nimetusi põhiosakesed ja elementaarosakesed, on põhiosakestel ja elementaarosakestel erinevus. Põhiline erinevus põhiosakeste ja elementaarosakeste vahel on see, et põhiosakesed on kvargid, mis on aine põhikoostisosa, samas kui elementaarosakesed on universumi väikseimad teadaolevad ehitusplokid.
