Lepton Nedir, Lepton Türleri Nelerdir?

Lepton temel parçacıklardan birisidir ve maddenin yapı taşıdır. En çok bilinen lepton atomda bulunarak atomun kimyasal özelliklerini belirleyerek neredeyse tüm kimyayı oluşturan elektrondur. İki temel lepton sınıfı vardır: yüklü leptonlar (ya da elektron benzeri leptonlar olarak da adlandırılır) ve yansız leptonlar (nötrino olarak bilinir). Yüklü leptonlar öteki parçacıklarla birleşerek atom ya da pozitronyum benzer biçimde bileşik parçacıklar meydana getirirken nötrinolar öteki parçacıklarla etkileşime girmezler ve bu sebepten algılanmaları oldukca zor olsa gerek.

Üç nesil oluşturan ve çeşni adında olan malum altı tip lepton vardır.

1. İlk nesil leptonlar elektronik leptonlar olarak anılır, elektron ve elektron nötrinosunu;
2. ikinci nesil müonik leptonlar olarak bilinir, müon ve müon nötrinosunu;
3. üçüncü nesil ise tauonic leptonlar olarak bilinir, tau ve tau nötrinosunu ihtiva eder.

Elektron yüklü leptonlardan en ufak kütleye haiz olandır. Daha büyük kütlelere haiz olan müonlar ve taular süratli bir halde parçacık bozunumu (daha büyük kütleli bir parçacığın daha ufak kütleli bir parçacığa bozunması) ile elektrona dönüşür. Elektron en istikrarlı olan leptondur ve evrende çoğunlukla bulunan leptondur(tau ve müonlar sadece kozmik ışınlar yada hızlandırıcı çarpışmaları benzer biçimde yüksek enerji çarpışmalarında oluşur).


Leptonların elektrik yükü, spin ve kütleyi içeren temel özellikleri vardır. Kuarkların tersine leptonlar kuvvetli kuvvetin mevzusu değildir. Leptonlar öteki üç temel kuvvetle (yerçekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet(elektrik yükü yansız olan nötrinolar hariç) ve zayıf kuvvet) etkileşime girer. Her bir leptona karşılık gelen karşı-lepton olarak malum bir karşı-parçacık vardır. Bunlar leptonlardan bir tek bazı özellikleri eş büyüklük zıt işaret şeklinde farklılık gösterir. Sadece bazı belirli teorilerde, nötrinonun kendi karşı-parçacığı bulunduğunu savunur, sadece bunun doğruluğu hala tartışılmaktadır.


İlk yüklü lepton olan elektron 19. yüzyılin ortalarında teorize edilmiş ve 1897 J. J.Thomson tarafınca ortaya çıkarılmıştır. İkinci keşfedilen müon 1936’da Carl D. Andeerson tarafınca keşfedilmiş, sadece o süre için yanlış sınıflandırılarak mezon olarak anılmıştır. Meydana getirilen araştırmalardan sonrasında mezonların hususi durumunu taşımadığı, daha oldukca elektron benzer biçimde davrandığını, bir tek daha ağır bir kütleye haiz olduğu ortaya çıkmıştır. ‘Leptonlar’ın bir aile olarak kabul edilişi 1947’ye kadar sürmüştür. İlk nötrino elektron nötrinosu 1930’da Wolfgang Pauli tarafınca beta bozunmasını açıklamak için öngörülmüştür. Bu nötrino ilk kez Cylde Cowan ve Frederick Reines tarafınca meydana getirilen Cowan-Reines nötrino deneyinde bulgulanmıştır. Müon nötrinosu 1962’de Leon M. Lederman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger tarfından ve tau nötrinosu 1974 ile 1977 arsında Martin Lewis Perl ve işbirlikçileri Stanfor Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafınca ortaya çıkarılmıştır. Tau nötrinosu Fermilab’daki DONUT ortaklaşa iş Temmuz 2000’de keşfini duyurana kadar algılanamamıştır.

Leptonlar Standart Model’de mühim bir yer meblağ.Elektron, proton ve nötron yanında atomun bir parçasıdır. Lepton karşı lepton birleşimi pozitronyum benzer biçimde elektron yerine tau yada müonun olduğu egzotik atomlar da oluşturulabilir.

Lepton Tarihçesi
İlk lepton 1897’de J.J. Thomson ve İngiliz ekibi tarafınca ortaya çıkarılmıştır. Arkasından 1930’da Wolfgang Pauli tarafınca beta bozunmaasında enerjinin korunumu, momentumun korunumu ve açısal momentumun korunumunu sağlamak için elektron-nötrinosunu öngörülmüştür. Pauli giren ve çıkan parçacıklar arasındaki enerji, momentum ve açısal momentum farkını taşıyan bir parçacığın varlığını öngörmüştür. Elektron-nötrinosu o zamanlar nötrino çeşnileri (ya da “nesil”leri) olup olmadığı bilinmediğinden yalnız nötrino olarak adlandırılmıştı.


Elektronun keşfinden 40 yıl sonrasında, 1936’da Carl D. Anderson, müonu keşfetti. Kütlesinden dolayı bunu lepton yerine ilkin mezon olarak sınıflandırıldı. Daha sonrasında müonun mezondan oldukça elektron benzer biçimde davranılmış olduğu ortaya çıkarıldı, bundan dolayı müon kuvvetli kuvvetle etkileşmez. Bunun peşinden elektron, müon ve elektron-nötrinosu, lepton olarak sınıflandırıldı. Öncesinde kuramsal olarak tahmin edilse de, nötrino çeşnisi olduğu sadece 1962’de Leon M. Ledeman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger tarafınca müon-nötrinosunun keşfiyle kanıtlanmış ve bilimadamları bu emekleri yardımıyla 1988’de Nobel Ödülü’nü almıştır.

Tau ilk olarak 1974 ve 1977 içinde Martin Lewis Perl ve SLAC LBL grubundaki iş arkadaşları tarafınca meydana getirilen bir takım deneyde ortaya çıkarılmıştır. Tıpkı elektron ve müonda olduğu benzer biçimde tauya da karşılık gelen bir nötrinonun varlığı tahmin edilmiştir. Tau-nötrinosunun varlığı ile ilgili ilk ipucu, tıpkı elektron-nötrinosunu bulmada yol göstermiş olan tau bozunumundaki tamamlanmamış enerji ve momentum oldu. Tau-nötrinosunun ilk algılanışını Fermilab’daki DONUT ortaklık tarafınca 2000’de yapılmış oldu ve standart modelin direkt gözlemlenebilen son parçacığı oldu.



Mevcut verilerin tamamı üç lepton nesli bulunduğunu tutarlı halde göstermesine karşın, bazı parçacık fizikçileri dördüncü bir neslin olduğu görüşünü savunnur. Bu dördüncü nesil leptonun hacmi için alt sınır 100.8 GeV/c² ve ona karşılık gelen nötrinonun hacmi için alt sınır 45.0 GeV/c² olarak öngörülüyor.

Bilinen tüm temel parçacıkları gösteren Parçacık Fiziği Standart ModelLepton Türleri
Standart Modeline göre, leptonların altı farklı türleri vardır. Bu elektron, Muon ve Tau parçacıklar, hem de bunların ilişkili nötrinoları (yani elektron nötrinosu, müon neutrino ve tau nötrinosu) içerir. Bunların her biri de olumsuz bir ücret ve farklı bir kütleye sahiptir. Müyonlar 0,1066 Gev tau parçacıklar (ağır) bir kütleye sahiptir 1.777 Gev bir kütleye sahip elektronların, 0,000511 gigaelectronvolts (GeV) içindeki bir kütleye sahip hafif bulunmaktadır.


Temel parçacıkların çeşitleri genellikle “tatlar” denir. Üç lepton modellerden her biri, farklı ve (diğer parçacıklar ile olan etkileşimleri açısından) farklı olsa da, değişmez değildir. Bir nötrino lezzetini, “nötrino lezzet salınım” olarak bilinen bir süreç değiştirebilirsiniz.

Bu güneş nötrino, atmosferik nötrino, nükleer reaktör, veya ışın salınımlar içeren formlar, bir dizi alabilir. Bütün gözlenen vakalarda, salınımlar nötrinoların sayısında bir eksiklik oluşturulan vermişlerdi tarafından teyit edildi. koşullara bağlı olarak – Bir gözlenen nedeni “müon çürüme” (aşağıya bakınız), muon elektron nötrino veya tau nötrino olmak için kendi lezzet değiştirmek süreci ile bir ilgisi yoktur.


Buna ek olarak, her üç leptonların ve Nötrinolar ilişkili antiparticle (antilepton) bulunur. Her biri için, antileptons aynı kütleye sahip, fakat diğer tüm özellikleri tersine çevrilir. Bu Eşlendirmeler elektron / pozitron, müon / antimuon, tau / antitau, elektron nötrino / elektron antineutrino, müon nötrino / muan antinuetrino ve tau nötrino / tau antineutrino oluşur.

Mevcut Standart Model fazla üç tip olduğunu varsayar (aka. “kuşak”) varlığı bunlarla ilişkili nötrinoların ile elektronların. Bu üçten fazla Leptonların varlığı erken evrendeki helyum bolluğu etkilenmiş olacaktı Big Bang, sonra nükleosentez sürecini modellemek için çalışır deneysel kanıtlar ile uyuşmaktadır.


Özellikleri
Tüm lepton bir negatif yük sahiptirler. örneğin, “şarj leptonların” – – manyetik alan oluşturur Ayrıca, bir elektrik yükü ile elektron anlamına gelir onların dönüş şeklinde bir iç dönme sahiptirler. Bunlar diğer maddelerin sadece olsa zayıf elektromanyetik güçleri ile etkileşim edebiliyoruz. Sonuç olarak, bunların yük bu etkileşimlerin gücünü, hem de kendi elektrik alan gücünü ve nasıl dış elektrik veya manyetik alanlara tepki belirler.

Yok Ancak mutlaka kuvvetleri ile madde ile etkileşim yeteneğine sahiptirler.Standart Model, her lepton içsel kitle ile başlar. nötrinolar ya kütlesiz kalır ya da sadece çok küçük kitleler varken Yüklü leptonlar, Higgs alanı ile etkileşim yoluyla etkili bir kitle elde ederiz.