Kas yra Leptonas?

Leptonai yra elementariųjų dalelių šeima, kurią sudaro elektronas, miuonas, tau ir su jais susiję neutrinai. Kaip ir kvarkai, sudarantys protonus ir neutronus atomo branduolyje, leptonas yra fermionas, o tai reiškia, kad jo kvantinis sukimasis yra ½. Kitos pagrindinės dalelės su skirtingais sukiniais vadinamos bozonais ir tarpininkauja jėgų sąveikai tarp fermionų. Fermionai, sudaryti iš leptono ir kvarko, yra materijos „mėsa“, o bozonai yra „skeletas“.

Palyginti su kvarkais, leptonas yra lengvas. Elektrono masė yra 1⁄1836 atominės masės vieneto (amu), apytikslės vandenilio atomo masės. Neleptono masė vandenilio atome kyla iš branduolio. Kiti du leptono variantai – miuonas ir tau – yra žymiai sunkesni. Tau leptonas sveria beveik dvigubai daugiau nei protonas.

Kaip minėta anksčiau, yra trijų tipų leptonai: elektronas, miuonas ir tau. Kiekvienas iš jų turi susijusį neutriną – elektronų neutriną, miuono neutriną ir tau neutriną. Neutrinai turi beveik nulinę masę ir neturi įkrovimo, o juda beveik šviesos greičiu.

Elektronas ir kiti baziniai leptonai turi neigiamą krūvį, yra stabilesni už neutrinus ir gali skrieti aplink atomų branduolius. Elektronas yra stabiliausias iš trijų ir jį galima rasti visoje įprastoje materijoje. Miuonas ir tau sukuriami dalelių greitintuvo eksperimentų arba kosminių spindulių poveikio metu. Kiekviena iš šių šešių dalelių turi susijusią priešingo krūvio antidalelę, todėl bendras leptonų skaičius yra 12. Šios antidalelės vadinamos antielektronais, antimuonais ir antitausais.

Kai sistemos, kuriose yra leptonų, sąveikauja viena su kita, bendras leptonų skaičius paprastai išsaugomas. Reta aplinkybė, kai skaičius neišsaugomas, vadinama chiraline anomalija. Kartais leptonai keičia savo tipą, tačiau tam paprastai reikia didelės energijos, o sunkesni leptonai nėra labai stabilūs.