Tau lepton

Tau lepton ( ) $\tau ^{-}$
Feynman-diagram över de huvudsakliga τ-leptonsönderfallen
Förening	elementarpartikel
En familj	fermioner
Grupp	leptoner
Generation	3
Deltar i interaktioner	elektromagnetisk , svag , gravitationell
Antipartikel	$\tau ^{+}$
Antal typer	ett
Vikt	1,77682(16) GeV [1]
Livstid	2,9⋅10 −13 s
kanaler av förfall	$\tau ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu}}_{\mu}+\nu _{\tau }$ (17,4 %) $\tau ^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu}}_{e}+\nu _{\tau }$ (17,8 %) hadroner (> 50 %)
Upptäckt	1975
kvanttal
Elektrisk laddning	−1
färgladdning	saknas
baryonnummer	0
Lepton nummer	+1
Snurra	½ ħ
Antal spin-tillstånd	2

Tau-lepton , taon (från den grekiska bokstaven grekiska τ - tau, används för beteckning) - en instabil elementarpartikel med negativ elektrisk laddning och spin ½. I standardmodellen av partikelfysik klassificeras den som en del av leptonfamiljen av fermioner (tillsammans med elektronen , myonen och neutrinon ). Liksom alla fundamentala partiklar har tau leptonen en antipartikel med en laddning av motsatt tecken, men med lika massa ochspin : anti-tau-lepton ( antitaon ). Tillsammans med den, liksom med tau neutrino och tau antineutrino, utgör tau lepton den tredje generationen leptoner.

Tau-leptonen upptäcktes 1975 vid SPEAR -elektron-positronkollideren vid SLAC National Accelerator Laboratory (Stanford, USA) av M. Perl och medarbetare [2] . Tau-leptoner bildades som ett resultat av kollisioner av snabba elektroner och positroner :

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

Martin Pearl fick 1995 Nobelpriset i fysik för upptäckten av denna partikel .

Massan av tauleptonen är 1776,86 MeV (vilket är 3477,17 gånger elektronens massa). Livstid 2,9⋅10 −13 s.

Decay-kanaler

En tau lepton kan förfalla till lättare 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 är den enda leptonen som kan sönderfalla till hadroner ( pi mesons , kaoner ), eftersom resten av leptonerna inte har tillräcklig massa. Kända kanaler för tau-lepton sönderfaller till 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 ^{-}&\till &\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 ^{-}&\to &K^{*}(892)^{-}+\nu _{\tau }&(\ 1{,}20\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+3\pi ^{0 }+\nu _{\tau }&(\ 1{,}04\pm 0{,}07)\,\%\\\tau ^{-}&\to &\pi ^{-}+{\ stapel {K}}^{0}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}840\pm 0{,}014)\,\%\\\tau ^{-}&\till &K^ {-}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}696\pm 0{,}010)\,\%\\\end{array}}

Anteckningar

↑ Grundläggande fysiska konstanter - komplett notering . Hämtad 19 juni 2011. Arkiverad från originalet 8 december 2013. (obestämd)
↑ ML Perl et al. Bevis för Anomalous Lepton Production in e + –e − Annihilation // Phys. Varv. Lett. : tidning. - 1975. - T. 35 . - S. 1489-1492 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489 .
↑ 1 2 Tanabashi, M.; et al. (Partikeldatagrupp) (2018). "Översikt av partikelfysik" . Fysisk granskning D. 98 (3): 030001. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T . DOI : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . Arkiverad från originalet 2021-03-06 . Hämtad 2022-08-12 . Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )

Partiklar i fysiken

grundläggande
partiklar

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

Mätare	γ g W ± •Z 0
Skalär	Higgs boson

Kompositpartiklar
_

hadroner

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

Föreningar av fundamentala och (eller) sammansatta partiklar

Vanlig	Atomkärnor deuteron Triton Helion α atomer joner Katjoner anjoner molekyler
Ovanlig	I hypernucleus fysik : Λ -hypernuclei Hyperväte Hypertriton Σ -hypernuclei Exotiska atomer : Mesoatomer Muonic Muoniskt väte Hadronic pion Kaonic Antiproton Σ -hyperonisk Leptonatomer positronium Muonium Dimuonium protonium Pion mesomolecule Dipositronium