轻子

不参与强作用自旋为ћ/2的费米子
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轻子（lepton）是标准模型中自旋为二分之一的费米子，质量极小，其本质特点是不参与强相互作用。常见的轻子有两类：带电轻子（也称为类电子轻子或μ子），包括电子、μ子和τ子。[1][2]中性轻子，即中微子。带电轻子可以与其他粒子结合形成各种复合粒子，例如原子和正电子素，而中微子很少与任何东西相互作用，因此很少被观察到。[13][14]
1897年，汤姆森（Thomson）发现了电子，电子是最轻的带电轻子。[3]下一个被观测到的轻子是μ子，由卡尔·D·安德森（Anderson）在1936年发现，当时被归类为介子。经过研究，人们发现μ子并不具备预期的介子属性，而表现得像一个电子，只是质量更大，后改称为μ子。[1][4]1930年，沃尔夫冈·泡利（Pauli）提出中微子的概念，以解释β衰变的某些特性。之后中微子于1956年由莱因斯（Frederick Reines）和考恩（Clyde Lorrain Cowan）在实验中首次被观测到。1962年，梅尔文·施瓦茨（Melvin Schwartz）和斯坦伯格（Jack Steinberger）发现中微子有味道的属性。τ子在1975年左右由马丁·刘易斯·佩尔（Martin Lewis Perl）等人在美国SLAC实验室的SPEAR正负电子对撞机上发现。τ子中微子直到2000年7月才被发现，当时费米实验室宣布了它的发现。[15]
轻子可以分为三代，第一代轻子是电子和中微子，第二代是μ子和μ子中微子，第三代是τ子和τ子中微子，以及它们所对应的反粒子。[6]带电轻子与对应的反轻子唯一不同之处是带有电荷的正负号相反。[1]轻子具有很多内秉性质，会感受到其它三种基础力：引力、弱作用力、电磁力，且轻子数守恒。[16][12][11]但是，由于中微子呈中性，所以不会感受到电磁力。[17]在标准模型里，轻子扮演重要角色，电子是原子的成分之一，与质子、中子共同组成原子。[18]

词源

“lepton”源自希腊语“leptos”，意思是小的，轻微的，纤细的，精致的。[19]莱昂·罗森菲尔德（Léon Rosenfeld）于1948年最先为英文术语“lepton”命名。[20]该命名假设轻子质量都很小，因为当时学术界只知道有电子与μ子两种轻子，它们的质量确实很少，电子的质量为0.511MeV，μ子的质量为105.7MeV，比质子的质量轻很多。但是到1970年代，人们又发现了τ子，它的质量是1777MeV，几乎是质子的两倍。[7][8][9]