Tau lepton

Tau lepton ( ) $\tau ^{-}$
Feynman-diagram over de vigtigste τ-lepton-henfald
Forbindelse	elementær partikel
En familie	fermioner
Gruppe	leptoner
Generation	3
Deltager i interaktioner	elektromagnetisk , svag , gravitationel
Antipartikel	$\tau ^{+}$
Antal typer	en
Vægt	1,77682(16) GeV [1]
Livstid	2,9⋅10 −13 sek
forfaldskanaler	$\tau ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu}}_{\mu}+\nu _{\tau }$ (17,4 %) $\tau ^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu}}_{e}+\nu _{\tau }$ (17,8 %) hadroner (> 50 %)
Opdaget	1975
kvantetal
Elektrisk ladning	−1
farveladning	mangler
baryon nummer	0
Lepton nummer	+1
Spin	½ ħ
Antal spin-tilstande	2

Tau-lepton , taon (fra det græske bogstav græsk τ - tau, brugt til betegnelse) - en ustabil elementarpartikel med negativ elektrisk ladning og spin ½. I standardmodellen for partikelfysik er den klassificeret som en del af leptonfamilien af fermioner (sammen med elektronen , myonen og neutrinoen ). Som alle fundamentale partikler har tau leptonen en antipartikel med modsat ladning, men lige stor masse og spin : antitau leptonen ( antitaon ). Sammen med den, såvel som med tau neutrinoen og tau antineutrinoen, udgør tau leptonen tredje generation af leptoner.

Tau leptonen blev opdaget i 1975 ved SPEAR elektron-positron kollideren ved SLAC National Accelerator Laboratory (Stanford, USA) af M. Perl og kolleger [2] . Tau leptoner blev dannet som et resultat af kollisioner af hurtige elektroner og positroner :

e^{+}+e^{-}\to \tau ^{+}+\tau ^{-}.

Martin Pearl modtog 1995 Nobelprisen i fysik for opdagelsen af denne partikel .

Massen af tau leptonen er 1776,86 MeV (hvilket er 3477,17 gange elektronens masse). Levetid 2,9⋅10 −13 sek.

Decay-kanaler

En tau lepton kan henfalde til lettere leptoner [3] :

{\begin{array}{lcll}\tau ^{-}&\to &e^{-}+{\bar {\nu}}_{e}+\nu _{\tau }\ \quad \quad \quad &(17{,}82\pm 0{,}04)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\mu ^{-}+{\bar {\nu }} _{\mu }+\nu _{\tau }&(17{,}39\pm 0{,}04)\,\%\\\end{array}}

Tau leptonen er den eneste lepton, der kan henfalde til hadroner ( pi mesons , kaoner ), da resten af leptonerne ikke har tilstrækkelig masse. Kendte kanaler for tau-lepton henfalder til hadroner [3] :

{\begin{array}{lcll}\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }&(25{,}49 \pm 0{,}09)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+\nu _{\tau }&(10{,}82\pm 0{, }05)\,\%\\\tau ^{-}&\to &2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\nu _{\tau }&(\ 9{,}31\pm 0{,}05)\,\%\\\tau ^{-}&\til &\pi ^{-}+2\pi ^{0}+\nu _{\tau}&(\ 9{, }26\pm 0{,}10)\,\%\\\tau ^{-}&\to &2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\pi ^{0}+\nu _ {\tau }&(\ 4{,}62\pm 0{,}05)\,\%\\\tau ^{-}&\til &K^{*}(892)^{-}+\nu _{\tau }&(\ 1{,}20\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+3\pi ^{0 }+\nu _{\tau }&(\ 1{,}04\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\til &\pi ^{-}+{\ bar {K}}^{0}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}840\pm 0{,}014)\,\%\\\tau ^{-}&\til &K^ {-}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}696\pm 0{,}010)\,\%\\\end{array}}

Noter

↑ Grundlæggende fysiske konstanter - komplet liste . Hentet 19. juni 2011. Arkiveret fra originalen 8. december 2013. (ubestemt)
↑ ML Perl et al. Evidens for anomal leptonproduktion i e + –e − Annihilation // Phys. Rev. Lett. : magasin. - 1975. - T. 35 . - S. 1489-1492 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489 .
↑ 1 2 Tanabashi, M.; et al. (Partikeldatagruppe) (2018). "Gennemgang af partikelfysik" . Fysisk gennemgang D. 98 (3): 030001. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T . DOI : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . Arkiveret fra originalen 2021-03-06 . Hentet 2022-08-12 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )

Partikler i fysik

fundamentale
partikler

Fermioner

Quarks	u d s c b t
Leptoner	e- _ e + μ − • μ + τ − • τ + Neutrino ν e • ν e ν μ • ν μ ν τ • ν τ

Bosoner

Målestok	γ g W ± •Z 0
Skalar	Higgs boson

Sammensatte
partikler

hadroner

Baryoner ( Hyperoner )	Nukleoner s s n n Δ Λ Σ Ξ Ω Pentaquarks
Mesons ( Quarkonia )	π η • η′ s ω φ J/ψ ϒ θ K B D T Tetraquarks

Forbindelser af fundamentale og (eller) sammensatte partikler

Almindelig	Atomkerner deuteron Triton Helion α atomer ioner Kationer anioner molekyler
Usædvanlig	I hypernucleus fysik : Λ -hypernuclei Hyperhydrogen Hypertriton Σ -hypernuclei Eksotiske atomer : Mesoatomer Muonic Muonisk hydrogen Hadronic pæon Kaonic Antiproton Σ -hyperonisk Lepton atomer positronium Muonium Dimuonium protonium Pæon mesommolekyle Dipositronium