İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Lepton

Lepton, güçlü etkileşimden etkilenmeyen, yarım tam sayı spinli temel parçacıktır. İki lepton türü vardır. Elektron tipinde yüklü leptonlar ve nötrino olarak bilinen nötr leptonlar. Yüklü leptonlar diğer parçacıklarla birleşerek atomlar ve pozitronyum gibi bileşik parçacıkları oluştururlar. Nötrinolar ise pek fazla etkileşime girmezler ve nadiren gözlemlenirler. En çok bilinen lepton ise elektrondur.

Leptonların üç nesilde sınıflandırılan altı çeşnisi veya türü bulunur. İlk nesil leptonlara elektronik leptonlar da denir ve elektron (e) ile elektron nötrinodan (νe) oluşur. İkinci nesile müonik leptonlar denir ve müon (μ) ile müon nötrinodan (νμ) oluşur.  Üçüncü nesile tauonik leptonlar denir ve tau (τ) ile tau nötrinodan (ντ) oluşur.

En az kütleye sahip lepton elektrondur. Daha ağır olan müonlar ve taular yüksek kütleli durumdan düşük kütleli duruma geçiş süreci olan parçacık bozunmasıyla hızlıca elektron ve nötrinolara dönüşürler. Yani, elektronlar kararlıdır ve evrende en çok bulunan leptondur. Taular ve müonlar ise yüksek enerjili çarpışmalarla elde edilirler.

Leptonların elektrik yükü, spin ve kütle gibi özellikleri vardır. Kuarklardan farklı olarak leptonlar güçlü etkileşime girmezler. Ancak kütleçekim, zayıf kuvvet ve elektromanyetizma ile etkileşirler. Ancak sonuncusuyla etkileşimi parçacığın yüküne de bağlıdır.

Her lepton çeşnisi için, anti-lepton olarak isimlendirilen bir karşı parçacık vardır. Bunların yükleri leptonlarla aynı, ancak onlara zıttır. Bazı kuramlara göre nötrinolar kendilerinin antiparçacıklarıdır.

Lepton Bozunması

Ağır leptonlar olan müonlar ve taular sıradan maddelerde bulunmazlar. Çünkü; oluşur oluşmaz, daha hafif parçacıklara dönüşürler veya bozunurlar. Bazen tau lepton 1 kuark, 1 antikuark ve 1 tau nötrinoya bozunur. Elektronlar ve diğer üç nötrino kararlıdırlar ve genellikle bunları gözlemleriz.

e
elektron

μ
müon
τ
tau
νe
elektron nötrino
νμ
müon nötrino
ντ
tau nötrino

Leptonlar Tablosu

Ağır leptonlar bozunduğunda, bozunduğu parçacıklardan biri her zaman kendine denk gelen nötrinodur. Diğer parçacıklar kuarklar, antikuarklar, başka bir lepton veya anti-nötrino olabilir.

Fizikçiler bazı lepton bozunması türlerinin mümkün olduğunu, bazılarınınsa mümkün olmadığını gördüler. Bunu açıklamak için leptonları 3 aileye böldüler: Elektron ve nötrinosu, müon ve nötrinosu, tau ve nötrinosu. Bozunma sırasında, her ailedeki üye sayısı aynı kalmalıdır. (Aynı ailedeki bir parçacık ve anti-parçacık toplamlarının sıfır olması için birbirlerini götürürler.)

Lepton Türü Korunması

Parçacığın ailesini belirtmek için elektron sayısı, müon sayısı ve tau sayısı gibi ifadeler kullanılır. Elektron ve nötrinosunun elektron sayısı +1 olur. Pozitron ve anti-nötrinosunun elektron sayısı -1 olur. Diğer tüm parçacıkların elektron sayısı 0’dır. Müon sayısı ve tau sayısı da diğer iki lepton ailesiyle benzer şekilde çalışır.

Leptonlarla ilgili önemli olan şey, büyük bir parçacık daha küçüğüne bozunduğunda; elektron, müon, tau sayılarının her zaman korunduğudur. Örneğin; bir müon 1 müon nötrino, 1 elektron ve 1 elektron anti-nötrinoya bozunur:

MüonMüon NötrinoElektronElektron Anti-nötrino
Denklemμ  =νμeElektron anti-nötrino
Elektron Sayısı0  =01-1
Müon Sayısı1  =100
Tau Sayısı0  =000

Görüldüğü gibi elektron, müon, tau sayıları korunur. Bunlar ve diğer koruma yasalarının kuramsal bir lepton bozunmasının mümkün olup olmadığını göstereceği sanılıyor.

Kaynak 1
Kaynak 2
Kaynak 3