レプトンとは何ですか?

レプトンは、電子、ミューオン、タウ、およびそれらに関連するニュートリノを含む元素粒子のファミリーです。 原子核の陽子と中性子を構成するクォークと同様に、レプトンはフェルミオンであり、量子スピンが½であることを意味します。 スピンの異なる他の基本粒子はボソンと呼ばれ、フェルミオン間の力の相互作用を仲介します。 レプトンとクォークで構成されるフェルミオンは物質の「肉」であり、ボソンは「骨格」です。

クォークと比較して、レプトンは軽いです。 電子の質量は、原子質量単位(amu)の1⁄1836であり、水素原子のおおよその質量です。 水素原子の非レプトン質量は核から来ます。 他の2つのレプトンバリアント-ミューオンとタウ-はかなり重いです。 タウレプトンの重量は陽子のほぼ2倍です。

前述のように、レプトンには電子、ミューオン、タウの3種類があります。 これらのそれぞれには、電子ニュートリノ、ミューオンニュートリノ、タウニュートリノというニュートリノが関連付けられています。 ニュートリノは質量がほぼゼロで電荷がなく、光速に近い距離を移動します。

電子およびその他のベースレプトンは負の電荷を持ち、ニュートリノよりも安定しており、原子核を周回できます。 電子は3つの中で最も安定しており、従来の問題全体に見られます。 ミューオンとタウは、粒子加速器の実験中または宇宙線の衝突によって作成されます。 これらの6つの粒子にはそれぞれ、反対の電荷の粒子が関連付けられており、レプトンの総数は12になります。これらの反粒子は、反電子 、反ミューオン 、および反タウスと呼ばれます。

レプトンを含むシステムが相互作用する場合、レプトンの総数は保存される傾向があります。 数が保存されないまれな状況は、 キラル異常と呼ばれます。 時々、レプトンはそれらのタイプを変更しますが、これは通常、高いエネルギーを必要とし、より重いレプトンはあまり安定ではありません。

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