Nøgleforskellen mellem fundamentale partikler og elementarpartikler er, at fundamentale partikler er fundamentale bestanddele af stof, mens elementarpartikler er de mindste kendte byggesten i universet.
Vi bruger ofte navnene fundamentale partikler og elementarpartikler som synonymer. Men der er forskel på fundamentale partikler og elementarpartikler, fordi udtrykket fundamental partikel bruges hovedsageligt om kvarker, mens udtrykket elementarpartikler bruges om alle mindste kendte partikler.
Hvad er fundamentale partikler?
Fundamentelle partikler eller kvarker er en hovedkategori af elementarpartikler og er en grundlæggende bestanddel af stof. Generelt interagerer disse partikler stærkt med hinanden ved stærk nuklear interaktion for at danne kombinationer af kvarker. Vi kan kalde disse kombinationer som Hadroner. Isolerede kvarker findes dog ikke i vores univers på nuværende tidspunkt. Derfor er det rimeligt at sige, at alle kvarkerne i dette univers er i en form for hadroner. (De mest almindelige og kendte typer af hadroner er protoner og neutroner).
Figur 01: Quarks
Yderligere har kvarkpartikler en intern egenskab, der er navngivet som baryonnummeret. Alle disse partikler har et baryontal på 1/3, og anti-kvarker har baryontal -1/3. Desuden, i en reaktion, der involverer elementarpartikler, er denne egenskab kendt som baryontallet bevares.
Ud over disse har kvarkpartikler en anden egenskab, der hedder smagen. Der er et nummer, der er tildelt for at angive smagen af partikelen kendt som smagsnummeret. Smagene omtales som Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) og så videre. Up-quark har en upness på +1, mens 0 strangeness og downness.
Hvad er elementærpartikler?
Elementærpartikler er subatomære partikler, der ikke har nogen understruktur. Det betyder, at disse partikler ikke kan opdeles yderligere i andre partikler. De vigtigste elementarpartikler omfatter fermioner (der findes i to typer som stof- og antistofpartikler) og bosoner. Hvis der er en partikel, der indeholder to eller flere elementarpartikler, kan vi kalde dem som sammensatte partikler. Alle elementarpartikler er enten bosoner eller fermioner.
Figur 2: Elementærpartikler
Bosoner er en type elementærpartikler med et heltalsspin. Disse partikler er ikke begrænset af Pauli-udelukkelsesprincippet. Desuden kan vi beskrive energifordelingen af bosonpartikler ved hjælp af Bose-Einstein-statistikker.
Fermioner er en anden type elementarpartikler, der indeholder et halvt heltals spin. Derfor er disse partikler begrænset af Pauli Exclusion Principle. I modsætning til bosoner kan to fermioner ikke indtage den samme kvantetilstand på samme tid. Hvis flere fermioner har den samme rumlige sandsynlighedsfordeling, så er i det mindste spin af hver fermion forskellig fra hinanden. Desuden er fermioner partikler, der udgør stoffet.
Hvad er forskellen mellem fundamentale partikler og elementarpartikler?
Nøgleforskellen mellem fundamentale partikler og elementarpartikler er, at fundamentale partikler er kvarker eller fundamentale bestanddele af stof, mens elementarpartikler er de mindste kendte byggesten i universet. Fundamentalpartikler er kvarker, mens elementærpartikler enten er bosoner eller fermioner.
Desuden har fundamentale partikler en farveladning, mens elementære partikler muligvis har en farveladning. Så dette er endnu en forskel mellem fundamentale partikler og elementarpartikler.
Below infographic sammenligner begge partikler side om side for nemt at skelne forskellen mellem fundamentale partikler og elementarpartikler.
Opsummering – Fundamentalpartikler vs elementærpartikler
Selvom vi ofte bruger navnene fundamentale partikler og elementarpartikler som synonymer, er der forskel på fundamentale partikler og elementarpartikler. Den vigtigste forskel mellem fundamentale partikler og elementarpartikler er, at fundamentale partikler er kvarker, som er en grundlæggende bestanddel af stof, mens elementarpartikler er de mindste kendte byggesten i universet.
