轻子
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轻子(Lepton)是一种不参与强相互作用、自旋为1/2的基本粒子。[1]电子是最为人知的一种轻子;大部分化学领域都会涉及到与电子的相互作用,原子不能没有它,所有化学性质都直接与它有关。轻子又分为两类:“带电轻子”与“中性轻子”。带电轻子包括电子、μ子、τ子,可以与其它粒子组合成复合粒子,例如原子、电子偶素等等。 在所有带电轻子中,电子的质量最轻,也是宇宙中最稳定、最常见的轻子;质量较重的μ子与τ子会很快地衰变成电子,μ子与τ子必须经过高能量碰撞制成,例如使用粒子加速器或在宇宙线探测实验。中性轻子包括电中微子、μ中微子、τ中微子;它们很少与任何粒子相互作用,很难被观测到。
Quick Facts 组成, 系 ...
组成 | 基本粒子 |
---|---|
系 | 费米-狄拉克 |
代 | 第一代、第二代、第三代 |
基本相互作用 | 电磁、引力、弱 |
符号 | l |
反粒子 | 反轻子 ( l ) |
类型 | 6 (电子、电中微子、μ子、μ中微子、τ子、τ中微子) |
电荷 | +1 e、0 e、−1 e |
色荷 | No |
自旋 | 1⁄2 |
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轻子一共有六种风味,形成三个世代。[2]第一代是电轻子,包括电子(
e−
)与电中微子 (
ν
e)。第二代是缈轻子,包括μ子(
μ−
)与μ中微子 (
ν
μ)。第三代是陶轻子,包括τ子(
τ−
)与τ中微子(
ν
τ)。
轻子拥有很多内秉性质,包括电荷、自旋、质量等等。轻子与夸克有一点很不相同:轻子不会感受到强作用力。轻子会感受到其它三种基础力:引力、弱作用力、电磁力。但是,由于中微子的电性是中性,中微子不会感受到电磁力。每一种轻子风味都有其对应的反粒子,称为“反轻子”。带电轻子与对应的反轻子唯一不同之处是带有电荷的正负号相反。根据某些理论,中微子是自己的反粒子,但这论点尚未被证实。
在标准模型里,轻子扮演重要角色,电子是原子的成分之一,与质子、中子共同组成原子。在某些被合成的奇异原子里,电子被更换为μ子或τ子。像电子偶素一类的轻子-反轻子粒子也可以被合成。