轻子是一类元素粒子,包括电子、μ子、τ和它们相关的中微子。与夸克一样,轻子是费米子,这意味着它的量子自旋为½。其他具有不同自旋的基本粒子被称为玻色子,介导费米子之间的力相互作用。由轻子和夸克组成的费米子是物质的“肉”,而玻色子是物质的“骨架”。
与夸克相比,轻子是轻的。电子的质量是原子质量单位(amu)的1/1836,即氢原子的近似质量。氢原子中的非轻子质量来自原子核。另外两种轻子变体——μ子和τ子——要重得多。τ轻子的重量几乎是质子的两倍。
如前所述,轻子有三种类型:电子、μ子和τ。每一个都有一个相关的中微子——电子中微子、μ子中微子和τ中微子。中微子的质量几乎为零,没有电荷,其传播速度接近光速。
电子和其他基本轻子带负电荷,比中微子更稳定,可以绕原子核运行。在这三种物质中,电子是最稳定的,可以在整个常规物质中找到。μ子和τ是在粒子加速器实验或宇宙射线碰撞中产生的。这六个粒子中的每一个都有一个电荷相反的反粒子,使轻子总数达到12个。这些反粒子被称为反电子、反中子和反中子。。
当包含轻子的系统相互作用时,轻子的总数趋于守恒。这个数不守恒的罕见情况称为手征异常。有时候,轻子会改变它们的类型,但这通常需要高能量,而较重的轻子并不十分稳定。
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