El tauón

El tauón, el muón y el electrón se clasifican como leptones (poca masa)

El tauón fue detectado por primera vez, entre 1974 y 1977, en unos experimentos dirigidos por el físico estadounidense Martin Lewis Perl (nacido en 1927), en el Centro de Altas Energías de Menlo Park, en California, el SLAC.

Martin Lewis empleó un nuevo equipo, el SPEAR (un colisionador de electrones y positrones) y un nuevo detector magnético, el LBL. Pulse en la imagen inferior para saber más acerca del SLAC.

Con esas nuevas herramientas él y su equipo consiguieron distinguir con bastante exactitud leptones, hadrones y fotones.

Martin Lewis

SLAC

El tauón se descubrió a partir de ciertas anomalías detectadas en la desintegración de las partículas. De hecho, los participantes en los experimentos analizaron el siguiente evento:
Al hacer el balance de energía entre los estados inicial y final, se observó que la energía final era menor. En ninguna ocasión los muones, hadrones y fotones sumaban la energía necesaria para igualarse a la del estado inicial.

Entonces se pensó que la energía que hacía colisionar al electrón y al positrón creaba un par de nuevas partículas muy masivas, que pronto decaían en las demás partículas observadas.

Esta teoría fue difícil de verificar porque la energía necesaria para producir el par tauón-antitauón era parecida a la que se requiere para crear un par de mesones. Poco a poco se fue confirmando la existencia del tauón y se pudo calcular su masa y su espin.

Poco después, el físico estadounidense Frederik Reines descubrió el neutrino tauónico.

Ambos físicos, Martin Lewis Perl y Frederik Reines ganaron el premio Nobel de F ísica en 1995.

Frederick Reines

El tau pertenece a la clase de leptones, igual que el muón y el electrón.
Tiene una vida media muy corta, de unos 3·10−13 segundos, y una masa de unos 1,777 MeV (casi el doble que la del protón y más de 3.000 veces la del electrón).
Hay probabilidades de que esta partícula sea uno de los componentes de los agujeros negros.

El tauón también pertenece a la clase de los fermiones, puesto que tien un espín igual a ½; y como los demás leptones, cumple la simetría CPT con su antipartícula.

El tauón es el único leptón que tiene la masa necesaria para desintegrarse, la mayoría de las veces en hadrones. Un 18% de las veces el tau decae en un electrón y en dos neutrinos; en otro 18% de las veces, decae en un muón y en dos neutrinos. En el restante 64% de las ocasiones, decae en forma de hadrones y un neutrino.

Todas las desintegraciones son debidas a la interacción débil (incluso las hadrónicas), y todas conservan el número tauónico. Por tanto, todas las desintegraciones anteriores incluyen un tau-neutrino, aunque debido a la propia naturaleza de los mismos son muy difíciles de detectar, dada su escasa interacción con la materia.

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