Tau lepton

tau lepton ( ) $\tau ^{-}$
Feynmanův diagram hlavních rozpadů τ-leptonu
Sloučenina	elementární částice
Rodina	fermiony
Skupina	leptony
Generace	3
Účastní se interakcí	elektromagnetické , slabé , gravitační
Antičástice	$\tau ^{+}$
Počet typů	jeden
Hmotnost	1,77682(16) GeV [1]
Život	2,9⋅10 −13 s
kanály rozkladu	$\tau ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mu }+\nu _{\tau }$ (17,4 %) $\tau ^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}+\nu _{\tau }$ (17,8 %) hadrony (> 50 %)
Objevil	1975
kvantová čísla
Elektrický náboj	−1
barevný náboj	chybějící
baryonové číslo	0
Leptonové číslo	+1
Roztočit	½ ħ
Počet stavů otáčení	2

Tau-lepton , taon (z řeckého písmene řeckého τ - tau, používané pro označení) - nestabilní elementární částice se záporným elektrickým nábojem a spinem ½. Ve standardním modelu částicové fyziky je klasifikován jako součást leptonové rodiny fermionů (spolu s elektronem , mionem a neutrinem ). Jako všechny základní částice má tau lepton antičástici s opačným nábojem, ale stejnou hmotností a spinem : antitau lepton ( antitaon ). Spolu s ním, stejně jako s tau neutrinem a tau antineutrinem, tvoří tau lepton třetí generaci leptonů.

Tau lepton byl objeven v roce 1975 na elektron-pozitronovém urychlovači SPEAR v SLAC National Accelerator Laboratory (Stanford, USA) M. Perlem a spolupracovníky [2] . Tau leptony vznikly v důsledku srážek rychlých elektronů a pozitronů :

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

Za objev této částice obdržel Martin Pearl v roce 1995 Nobelovu cenu za fyziku .

Hmotnost tau leptonu je 1776,86 MeV (což je 3477,17 násobek hmotnosti elektronu). Životnost 2,9⋅10 −13 s.

Kanály rozpadu

Tau lepton se může rozpadnout na lehčí leptony [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 lepton je jediný lepton, který se může rozpadnout na hadrony ( mezony pi , kaony ), protože zbytek leptonů nemá dostatečnou hmotnost. Známé kanály tau-leptonu se rozpadají na hadrony [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 ^{-}&\to &\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 ^{-}+{\ pruh {K}}^{0}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}840\pm 0{,}014)\,\%\\\tau ^{-}&\to &K^ {-}+\nu _{\tau }&(\ 0{,}696\pm 0{,}010)\,\%\\\end{array}}

Poznámky

↑ Základní fyzikální konstanty – kompletní výpis . Získáno 19. června 2011. Archivováno z originálu 8. prosince 2013. (neurčitý)
↑ ML Perl a kol. Důkaz pro anomální produkci leptonu v e + –e − Anihilace // Phys. Rev. Lett. : časopis. - 1975. - T. 35 . - S. 1489-1492 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489 .
↑ 1 2 Tanabashi, M.; a kol. (Skupina údajů o částicích) (2018). „Přehled částicové fyziky“ . Fyzický přehled D. 98 (3): 030001. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T . DOI : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . Archivováno z originálu dne 2021-03-06 . Získáno 2022-08-12 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )

Částice ve fyzice

základní
částice

Fermiony

Kvarky	u d s C b t
Leptony	e -_ e + μ − • μ + τ − • τ + Neutrino ν e • ν e ν μ • ν μ ν τ • ν τ

bosony

Měřidlo	γ G W ± •Z 0
Skalární	Higgsův boson

Kompozitní
částice

hadrony

Baryony ( hyperony )	Nukleony p p n n Δ Λ Σ Ξ Ω Pentakvarky
mezony ( Quarkonia )	π η • η′ p ω φ J/ψ ϒ θ K B D T tetrakvarky

Sloučeniny základních a (nebo) složených částic

Obyčejný	Atomová jádra deuteron Triton Helion α atomy ionty Kationty Anionty molekul
Neobvyklý	Ve fyzice hyperjader : Λ -hypernuclei Hypervodík Hypertriton Σ -hyperjádra Exotické atomy : Mezoatomy Muonic Muonový vodík Hadronová pivoňka Kaonic Antiproton Σ -hyperonic Atomy leptonu pozitronium Muonium Dimuonium protonium Pivoňka mesomolekuly Dipositronium