什么是轻子?

轻子是一系列元素粒子,包括电子,μ子,tau及其相关的中微子。 就像在原子核中构成质子和中子的夸克一样,轻子是费米子 ,意味着它的量子自旋为½。 具有不同自旋的其他基本粒子称为玻色子 ,它们介导费米子之间的力相互作用。 由轻子和夸克组成的费米子是物质的“肉”,而玻色子是“骨骼”。

与夸克相比,轻子轻。 电子的质量是原子质量单位(amu)的1⁄1836,大约是氢原子的质量。 氢原子中的非轻子质量来自原子核。 轻子的其他两个变体-μ子和tau-明显较重。 头轻子的重量几乎是质子的两倍。

如前所述,轻子有三种类型:电子,介子和tau。 这些中的每一个都有一个相关的中微子-电子中微子,μon中微子和tau中微子。 中微子的质量几乎为零,没有电荷,并且以接近光速的速度行进。

电子和其他基本轻子带负电荷,比中微子更稳定,并且可以绕原子核轨道。 电子是三者中最稳定的,可以在整个常规物质中找到。 介子和tau是在粒子加速器实验期间或通过宇宙射线撞击产生的。 这六个粒子中的每一个都有一个带相反电荷的关联反粒子 ,从而使轻子总数达到12。这些反粒子称为反电子 ,反μ子和反原子

当包含轻子的系统互相作用时,轻子的总数趋于保守。 数量不守恒的罕见情况被称为手性异常 。 有时,轻子会改变其类型,但这通常需要高能量,而较重的轻子不是很稳定。

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