Nøkkelforskjellen mellom fundamentale partikler og elementærpartikler er at fundamentale partikler er grunnleggende bestanddeler av materie, mens elementærpartikler er de minste kjente byggesteinene i universet.
Vi bruker ofte navnene fundamentale partikler og elementærpartikler som synonymer. Men det er en forskjell mellom fundamentale partikler og elementarpartikler fordi begrepet fundamental partikkel brukes hovedsakelig om kvarker mens begrepet elementarpartikkel brukes om alle de minste kjente partikler.
Hva er fundamentale partikler?
Fundamentelle partikler eller kvarker er en hovedkategori av elementærpartikler og er en grunnleggende bestanddel av materie. Generelt samhandler disse partiklene sterkt med hverandre ved sterk kjernefysisk interaksjon for å danne kombinasjoner av kvarker. Vi kan kalle disse kombinasjonene som Hadroner. Imidlertid eksisterer ikke isolerte kvarker i universet vårt for tiden. Derfor er det rimelig å si at alle kvarkene i dette universet er i en eller annen form for hadroner. (De vanligste og mest kjente typene av hadronene er protoner og nøytroner).
Figur 01: Quarks
Videre har kvarkpartikler en intern egenskap k alt baryonnummeret. Alle disse partiklene har et baryontall på 1/3, og antikvarker har baryontall -1/3. Dessuten, i en reaksjon som involverer elementærpartikler, er denne egenskapen kjent som baryontallet er bevart.
I tillegg til disse har kvarkpartikler en annen egenskap k alt smaken. Det er et tall som er tildelt for å betegne smaken til partikkelen kjent som smaksnummeret. Smakene omtales som Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) og så videre. Up-quark har en upness på +1 mens 0 strangeness og downness.
Hva er elementærpartikler?
Elementærpartikler er subatomære partikler som ikke har noen understruktur. Dette betyr at disse partiklene ikke kan deles videre inn i andre partikler. De viktigste elementærpartiklene inkluderer fermioner (som kommer i to typer som materie- og antimateriepartikler) og bosoner. Hvis det er en partikkel som inneholder to eller flere elementærpartikler, kan vi kalle dem som komposittpartikler. Alle elementærpartikler er enten bosoner eller fermioner.
Figur 2: Elementærpartikler
Bosoner er en type elementærpartikler som har et heltallsspinn. Disse partiklene er ikke begrenset av Pauli-eksklusjonsprinsippet. Videre kan vi beskrive energifordelingen til bosonpartikler ved hjelp av Bose-Einstein-statistikk.
Fermioner er en annen type elementærpartikler som inneholder et halvt heltallsspinn. Derfor er disse partiklene begrenset av Pauli-eksklusjonsprinsippet. I motsetning til bosoner, kan ikke to fermioner okkupere samme kvantetilstand samtidig. Hvis flere fermioner har samme romlige sannsynlighetsfordeling, er i det minste spinnet til hver fermion forskjellig fra hverandre. Dessuten er fermioner partikler som utgjør saken.
Hva er forskjellen mellom fundamentale partikler og elementærpartikler?
Nøkkelforskjellen mellom fundamentale partikler og elementærpartikler er at fundamentale partikler er kvarker eller grunnleggende bestanddeler av materie, mens elementærpartikler er de minste kjente byggesteinene i universet. Fundamentalpartikler er kvarker, mens elementærpartikler er enten bosoner eller fermioner.
I tillegg har fundamentale partikler en fargeladning mens elementærpartikler kan ha en fargeladning eller ikke. Så dette er nok en forskjell mellom fundamentale partikler og elementærpartikler.
Infografikken nedenfor sammenligner begge partiklene side om side for å enkelt kunne se forskjellen mellom fundamentale partikler og elementærpartikler.
Sammendrag – grunnleggende partikler vs elementærpartikler
Selv om vi ofte bruker navnene fundamentale partikler og elementarpartikler som synonymer, er det forskjell på fundamentale partikler og elementarpartikler. Hovedforskjellen mellom fundamentale partikler og elementærpartikler er at fundamentale partikler er kvarker som er en grunnleggende bestanddel av materie, mens elementærpartikler er de minste kjente byggesteinene i universet.
