Qu'est-ce qu'un Lepton?

Les leptons sont une famille de particules élémentaires comprenant l'électron, le muon, le tau et leurs neutrinos associés. Comme les quarks , qui composent les protons et les neutrons du noyau atomique, le lepton est un fermion , ce qui signifie qu'il a un spin quantique de ½. Les autres particules fondamentales ayant des spins différents sont appelées bosons et médiatisent les interactions de force entre les fermions. Les fermions, composés du lepton et du quark, sont la «viande» de la matière, tandis que les bosons sont le «squelette».

En comparaison des quarks, un lepton est léger. La masse d'un électron est de 1⁄1836 d'une unité de masse atomique (amu), la masse approximative d'un atome d'hydrogène. La masse non lepton dans l'atome d'hydrogène provient du noyau. Les deux autres variantes du lepton - le muon et le tau - sont beaucoup plus lourdes. Le lepton tau pèse presque deux fois plus qu'un proton.

Comme mentionné précédemment, il existe trois types de lepton: l'électron, le muon et le tau. Chacun de ceux-ci a un neutrino associé - le neutrino électronique, le neutrino muonique et le neutrino tau. Les neutrinos ont une masse quasi nulle, aucune charge et voyagent presque à la vitesse de la lumière.

L'électron et les autres leptons de base ont une charge négative, sont plus stables que les neutrinos et peuvent orbiter autour des noyaux atomiques. L'électron est le plus stable des trois et se retrouve dans la matière conventionnelle. Le muon et le tau sont créés lors d'expérimentations sur l'accélérateur de particules ou lors d'impacts de rayons cosmiques. Une antiparticule de charge opposée est associée à chacune de ces six particules, ce qui porte à 12 le nombre total de leptons. Ces antiparticules sont appelées antielectrons , antimuons et antitaus .

Lorsque des systèmes contenant des leptons interagissent entre eux, le nombre total de leptons a tendance à être conservé. La circonstance rare dans laquelle le nombre n'est pas conservé s'appelle l' anomalie chirale . Parfois, les leptons changent de type, mais cela nécessite généralement des énergies élevées et les leptons plus lourds ne sont pas très stables.