Nyckelskillnaden mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar är att fundamentala partiklar är fundamentala beståndsdelar i materia medan elementarpartiklar är de minsta kända byggstenarna i universum.
Vi använder ofta namnen fundamentala partiklar och elementarpartiklar som synonymer. Men det finns en skillnad mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar eftersom termen fundamental partikel används främst för kvarkar medan termen elementarpartikel används för alla minsta kända partiklar.
Vad är fundamentala partiklar?
Fundamentala partiklar eller kvarkar är en huvudkategori av elementarpartiklar och är en grundläggande beståndsdel i materia. I allmänhet interagerar dessa partiklar starkt med varandra genom stark kärnväxelverkan för att bilda kombinationer av kvarkar. Vi kan kalla dessa kombinationer som Hadrons. Men isolerade kvarkar finns inte i vårt universum för närvarande. Därför är det rimligt att säga att alla kvarkar i detta universum finns i någon form av hadroner. (De vanligaste och mest kända typerna av hadroner är protoner och neutroner).
Figur 01: Quarks
Dessutom har kvarkpartiklar en intern egenskap som kallas baryonnumret. Alla dessa partiklar har ett baryonnummer på 1/3 och antikvarkar har baryonnummer -1/3. Dessutom, i en reaktion som involverar elementarpartiklar, är denna egenskap känd som baryontalet bevaras.
Utöver dessa har kvargpartiklar en annan egenskap som kallas smaken. Det finns ett nummer som är tilldelat för att beteckna smaken av partikeln, känt som smaknumret. Smakerna kallas Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) och så vidare. Upp-kvarken har en upness på +1 medan 0 konstigheter och Downness.
Vad är elementarpartiklar?
Elementarpartiklar är subatomära partiklar som inte har någon understruktur. Detta innebär att dessa partiklar inte kan delas upp ytterligare i andra partiklar. De viktigaste elementarpartiklarna inkluderar fermioner (som finns i två typer som materia och antimateria partiklar) och bosoner. Om det finns en partikel som innehåller två eller flera elementarpartiklar kan vi kalla dem för sammansatta partiklar. Alla elementarpartiklar är antingen bosoner eller fermioner.
Figur 2: Elementarpartiklar
Bosoner är en typ av elementarpartiklar som har ett heltalsspinn. Dessa partiklar är inte begränsade av Paulis uteslutningsprincip. Dessutom kan vi beskriva energifördelningen av bosonpartiklar med hjälp av Bose-Einstein-statistik.
Fermioner är en annan typ av elementarpartiklar som innehåller ett halvt heltalsspinn. Därför är dessa partiklar begränsade av Pauli Exclusion Principle. Till skillnad från bosoner kan två fermioner inte uppta samma kvanttillstånd samtidigt. Om flera fermioner har samma rumsliga sannolikhetsfördelning, så skiljer sig åtminstone spinn för varje fermion från varandra. Dessutom är fermioner partiklar som utgör saken.
Vad är skillnaden mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar?
Nyckelskillnaden mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar är att fundamentala partiklar är kvarkar eller grundläggande beståndsdelar i materia medan elementarpartiklar är de minsta kända byggstenarna i universum. Fundamentalpartiklar är kvarkar medan elementarpartiklar är antingen bosoner eller fermioner.
Dessutom har fundamentala partiklar en färgladdning medan elementarpartiklar kan ha en färgladdning eller inte. Så detta är ytterligare en skillnad mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar.
Infografiken nedan jämför båda partiklarna sida vid sida för att lätt kunna urskilja skillnaden mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar.
Sammanfattning – fundamentala partiklar vs elementära partiklar
Även om vi ofta använder namnen fundamentala partiklar och elementarpartiklar som synonymer, finns det en skillnad mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar. Den viktigaste skillnaden mellan fundamentala partiklar och elementarpartiklar är att fundamentala partiklar är kvarkar som är en grundläggande beståndsdel i materia medan elementarpartiklar är de minsta kända byggstenarna i universum.
