轻子的自然百科

[拼音]：qingzi

[外文]：lepton

不参与强相互作用的自旋为1／2的费密子。轻子包括电子、μ子、τ粒子、与之相应的中微子(ⅤeⅤμ和Ⅴτ以及它们的反粒子)。目前实验还未发现Ⅴτ和它的反粒子。电子、μ子和 τ粒子（又称重轻子）的质量分别为0.51MeV、105.66MeV和1 784MeV，它们都带有一个单位负电荷，它们的反粒子带有一个单位正电荷；中微子可能是以光速运动的零质量粒子，它们以及反粒子不带电，是中性粒子。

在轻子参与的所有弱相互作用和电磁相互作用过程中，发现存在一个守恒的量子数，称为轻子数。所有正粒子的轻子数为+1，反粒子的轻子数为－1。对所有的反应过程，轻子数的代数和在反应前后不变。与电荷守恒不同，电荷守恒与电磁相互作用相联系，而轻子数守恒没有已知的相互作用为根据，只是实验上发现它总是守恒。

1962年实验上发现存在两种中微子Ⅴe和Ⅴμ，它们分别与电子和μ子相联系，因此轻子数守恒又分解为电子数（e和Ⅴe粒子数减去e+和Ⅴe粒子数）和μ子数（μ和Ⅴμ粒子数减去μ+和 Ⅴμ粒子数）分别守恒。1975年发现了τ粒子，但还未发现相应的第三种中微子，会不会有第三种τ轻子数守恒尚待证实。除τ粒子外，前二类轻子（e、Ⅴe和μ、Ⅴμ）的性质已有较充分的研究，它们的性质非常类似，仅质量有很大差别，解释这个现象是粒子物理学理论中的一个尚待解决的重要课题。