我想問究竟什麼是輕子?

在粒子物理(高能物理)實驗的報導 中, 常常可以聽到"輕子(lepton)"這個名詞, 可是到底輕子是什麼意思呢?


其實輕子(lepton)這個名子是由於歷史因素所造成的, 在粒子物理發展的初期,那時候看到的粒子有質子, 中子(質量較重, 稱為重子),拍介子(質量介於重子與輕子之間), 以及電子. 由於電子的質量較輕,所以被稱為輕子(lepton). 輕子與夸克一樣都是構成宇宙的基本粒子.

但是隨著高能物理的發展, 慢慢的物理學家又發現了其他的"輕子", 如渺子(Muon)以及濤子(Tau), 渺子的重量與介子相當, 而濤子的質量甚至超過重子. 但是物理學家仍然沿用這些名稱, 將這些不會參與強交互作用的粒子稱為輕 子. 這三個輕子都帶有-1的電荷.

輕子除了剛剛所介紹的電子, 渺子以及濤子以外, 還有三個微中子(neutrino), 微中子不帶電, 分別為電子微中子, 渺子微中子, 以及濤子微中子. 目前在高能物理界所發現的輕子總共就是這六個.

輕子家族跟夸克家族一樣可以分成三個世代. 第一個世代是我們熟悉的電子以及電子微中子, 第二個世代是渺子以及渺子微中子, 第三個世代是濤子以及濤子微中子.

目前許多微中子的實驗是著重於微中子的質量(造成微中子震盪Neutrino Oscillation的原因)以及尋找第四代的微中子, 但是目前(2007年)仍然沒有第四代輕子的證據