เลปตอน
บทความนี้อาจขยายความได้โดยการแปลบทความที่ตรงกันในภาษาอังกฤษ คลิกที่ [ขยาย] เพื่อศึกษาแนวทางการแปล
|
เลปตอน (อังกฤษ: Lepton) เป็นอนุภาคมูลฐานชนิดหนึ่งที่มีสปิน (ฟิสิกส์)ครึ่งจำนวนเต็ม (สปิน 12) และไม่ประสพกับอันตรกิริยาอย่างเข้ม[1] เลปตอนแบ่งออกเป็นสองชั้นหลัก ได้แก่ เลปตอนที่มีประจุไฟฟ้า (หรือที่เรียกว่า เลปตอนที่เหมือนอิเล็กตรอน) และเล็ปตอนนิวทรัล (เล็ปตอนเป็นกลาง) (หรือที่เรียกว่า นิวทรืโน) เลปตอนที่มีประจุสามารถรวมกับอนุภาคอื่นกลายเป็น อนุภาคผสมหลายอย่าง เช่นอะตอมและโพซิโทรเนียม ในขณะที่นิวทริโนยากที่จะปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น ดังนั้นมันจึงยากที่จะถูกพบเห็น พวกเลปตอนที่รู้จักกันดีคือ อิเล็กตรอน
 เลปตอนเข้าไปเกี่ยวข้องในหลายกระบวนการ เช่น การสลายให้อนุภาคบีตา. | |
| ส่วนประกอบ | อนุภาคมูลฐาน |
|---|---|
| สถิติ (อนุภาค) | Fermionic |
| ชั่วรุ่น | ที่ 1, ที่ 2, ที่ 3 |
| อันตรกิริยาพื้นฐาน | แม่เหล็กไฟฟ้า, แรงโน้มถ่วง, อย่างอ่อน |
| สัญญลักษณ์ | l |
| ปฏิยานุภาค | ปฏิเลปตอน (l) |
| จำนวนชนิด | 6 (อิเล็กตรอน, อิเล็กตรอนนิวทริโน, มิวออน, มิวออนนิวทริโน, เทา (อนุภาค), เทานิวทริโน) |
| ประจุไฟฟ้า | +1 e, 0 e, −1 e |
| ประจุสี | ไม่มี |
| สปิน | 12 |
มีเลปตอนอยู่ทั้งสิ้น 6 ชนิด (flavour) แยกเป็น 3 ชั่วรุ่น (อังกฤษ: generation)[2] ชั่วรุ่นที่หนึ่งเรียกว่า เลปตอนอิเล็กตรอน ประกอบด้วยอิเล็กตรอน (e-) และอิเล็กตรอนนิวตริโน (Ve) ชั่วรุ่นที่สองคือ เลปตอนมิวออน ประกอบด้วย มิวออน (μ-) และ มิวออนนิวตริโน (Vμ) ชั่วรุ่นที่สามคือ เลปตอนเทา ประกอบด้วย เทา (อนุภาค) (T-) และ เทานิวตริโน (VT) อิเล็กตรอนมีมวลน้อยที่สุดในหมู่เลปตอนที่มีประจุทั้งหมด มิวออนและเทาที่หนักที่สุดจะเปลี่ยนอย่างรวดเร็วไปเป็นอิเล็กตรอนผ่านทางกระบวนการของการสลายอนุภาค ซึ่งเป็นการแปลงจากสถานะมวลมากไปเป็นสถานะมวลน้อย ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงเสถียรและเป็นเลปตอนแบบมีประจุที่พบมากที่สุดในจักรวาล ในขณะที่มิวออนและเทาสามารถถูกสร้างขึ้นมาได้เพียงแต่ในการชนกันที่พลังงานฟิสิกส์ที่สูงเท่านั้น (เช่นพวกที่เกี่ยวกับรังสีคอสมิกและพวกที่เกิดขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาค
เลปตอนมีคุณสมบัติที่เป็นเนื้อแท้หลายอย่าง รวมทั้ง ประจุไฟฟ้า สปิน และ มวล อย่างไรก็ตาม มันแตกต่างจากควาร์ก เพราะไม่อยู่ภายใต้ อันตรกิริยาอย่างเข้ม แต่อาจอยู่ภายใต้อันตรกิริยาพื้นฐานอื่นอีกสามอย่าง ซึ่งได้แก่ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า (ไม่รวมพวกนิวทริโนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า) และ อันตรกิริยาอย่างอ่อน สำหรับทุกเฟลเวอร์ของเลปตอน พวกมันมี ปฏิยานุภาค เรียกว่า ปฏิเลปตอน ที่แตกต่างกันเฉพาะบางส่วนของคุณสมบัติ ซึ่งปฏิเลปตอนจะมี 'ขนาดเท่ากันแต่เครื่องหมายตรงข้าม' และบางทฤษฎีกล่าวว่านิวทริโนอาจเป็นตัวปฏิปักษ์ของมันเอง ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีใครรู้ว่าเป็นเช่นนั้นจริงหรือไม่
เลปตอนที่มีประจุตัวแรกคือ อิเล็กตรอน ถูกตั้งทฤษฎีในกลางศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน[3][4][5] และถูกค้นพบในปี 1897 โดย J. J. Thomson.[6] เลปตอนตัวต่อมาที่ถูกค้นพบคือมิวออน โดย Carl D. Anderson ในปี 1936 ซึ่งในขณะนั้นถูกระบุว่าเป็นเมซอน[7] การศึกษาต่อมาพบว่า มิวออนไม่มีคุณสมบัติของเมซอนอย่างที่คาดไว้ แต่ประพฤฒิตัวเหมือนอิเล็กตรอน เพียงแต่มีมวลมากกว่า ต้องใช้เวลาถึงปี 1947 เพื่อให้ได้หลักการของ "เลปตอน" ว่าเป็นครอบครัวหนึ่งของอนุภาคที่จะถูกนำเสนอ[8] นิวทริโน และ อิเล็กตรอนนิวทริโน ถูกนำเสนอโดย Wolfgang Pauli ในปี 1930 เพื่ออธิบายลักษณะที่แน่นอนของ การสลายให้อนุภาคบีตา[8] มันถูกสังเกตเห็นในการทดลองของ Cowan–Reines ที่ดำเนินการโดย Clyde Cowan และ Frederick Reines ในปี 1956.[8][9] มิวออนนิวทริโน ถูกค้นพบในปี 1962 โดย Leon M. Lederman, Melvin Schwartz และ Jack Steinberger,[10] และ เทา ถูกค้นพบระหว่างปี 1974 ถีงปี 1977 โดย Martin Lewis Perl และเพื่อนร่วมงานจาก Stanford Linear Accelerator Center และ Lawrence Berkeley National Laboratory.[11] ขณะที่ เทานิวทริโน เพิ่งถูกประกาศการค้นพบ เมื่อ กรกฎาคม 2000 โดย DONUT collaboration จาก Fermilab [12][13]
เลปตอนเป็นชิ้นส่วนสำคัญใน แบบจำลองมาตรฐาน อิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบของอะตอม เคียงข้างกับ โปรตอน และ นิวตรอน ขณะที่ อะตอมแปลก ซึ่งมีมิวออนและเทา แทนที่จะเป็นอิเล็กตรอน สามารถถูกสังเคราะห์ขึ้นได้ เช่นเดียวกับอนุภาค เลปตอน-ปฏิเลปตอน เช่น โพซิโทรเนียม
แหล่งข้อมูลอื่น แก้
- The Particle Data Group who compile authoritative information on particle properties.
- Leptons a summary of leptons from the Georgia State University.
อ้างอิง แก้
- ↑ "Lepton (physics)". Encyclopædia Britannica. สืบค้นเมื่อ 2010-09-29.
- ↑ R. Nave. "Leptons". HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. สืบค้นเมื่อ 2010-09-29.
- ↑ W.V. Farrar (1969). "Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter". Annals of Science. 25 (3): 243–254. doi:10.1080/00033796900200141.
- ↑ T. Arabatzis (2006). Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. University of Chicago Press. pp. 70–74. ISBN 0-226-02421-0.
- ↑ J.Z. Buchwald, A. Warwick (2001). Histories of the Electron: The Birth of Microphysics. MIT Press. pp. 195–203. ISBN 0-262-52424-4.
- ↑ J.J. Thomson (1897). "Cathode Rays". Philosophical Magazine. 44 (269): 293. doi:10.1080/14786449708621070.
- ↑ S.H. Neddermeyer, C.D. Anderson; Anderson (1937). "Note on the Nature of Cosmic-Ray Particles". Physical Review. 51 (10): 884–886. Bibcode:1937PhRv...51..884N. doi:10.1103/PhysRev.51.884.
- ↑ 8.0 8.1 8.2 "The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist" (PDF). Los Alamos Science. 25: 3. 1997. สืบค้นเมื่อ 2010-02-10.
- ↑
F. Reines, C.L. Cowan, Jr.; Cowan (1956). "The Neutrino". Nature. 178 (4531): 446. Bibcode:1956Natur.178..446R. doi:10.1038/178446a0.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) - ↑ G. Danby; Gaillard, J-M.; Goulianos, K.; Lederman, L.; Mistry, N.; Schwartz, M.; Steinberger, J.; และคณะ (1962). "Observation of high-energy neutrino reactions and the existence of two kinds of neutrinos". Physical Review Letters. 9: 36. Bibcode:1962PhRvL...9...36D. doi:10.1103/PhysRevLett.9.36. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-12-05. สืบค้นเมื่อ 2015-12-16.
- ↑
M.L. Perl; Abrams, G.; Boyarski, A.; Breidenbach, M.; Briggs, D.; Bulos, F.; Chinowsky, W.; Dakin, J.; Feldman, G.; Friedberg, C.; Fryberger, D.; Goldhaber, G.; Hanson, G.; Heile, F.; Jean-Marie, B.; Kadyk, J.; Larsen, R.; Litke, A.; Lüke, D.; Lulu, B.; Lüth, V.; Lyon, D.; Morehouse, C.; Paterson, J.; Pierre, F.; Pun, T.; Rapidis, P.; Richter, B.; Sadoulet, B.; และคณะ (1975). "Evidence for Anomalous Lepton Production in
e+
e−
Annihilation". Physical Review Letters. 35 (22): 1489. Bibcode:1975PhRvL..35.1489P. doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489. - ↑ "Physicists Find First Direct Evidence for Tau Neutrino at Fermilab" (Press release). Fermilab. 20 July 2000.
- ↑ K. Kodama; Kodama; Ushida; Andreopoulos; Saoulidou; Tzanakos; Yager; Baller; Boehnlein; Freeman; Lundberg; Morfin; Rameika; Yun; Song; Yoon; Chung; Berghaus; Kubantsev; Reay; Sidwell; Stanton; Yoshida; Aoki; Hara; Rhee; Ciampa; Erickson; Graham; และคณะ (2001). "Observation of tau neutrino interactions". Physics Letters B. 504 (3): 218. arXiv:hep-ex/0012035. Bibcode:2001PhLB..504..218D. doi:10.1016/S0370-2693(01)00307-0.
 | บทความฟิสิกส์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล |