Leptones

Electrones, muones y tauones se denominan leptones

Transcurrieron casi 100 años, desde el descubrimiento del electrón (1897) hasta el descubrimiento del quark top (1995), para que el mundo científico tuviera una clasificación bastante satisfactoria de las partículas elementales que componen la materia.

En la teoría estándar, actualmente aceptada de forma generalizada, se considera que existen 3 familias de partículas. Hay pruebas convincentes de que no existe una cuarta familia.

La primera familia está formada por electrones, quarks up, quarks down y neutrinos electrónicos. Toda la materia del universo: estrellas, Sol, planetas, Tierra, animales, árboles, insectos y nosotros mismos, nuestro cerebro, nuestra sangre, está constituida solamente por estos cuatro elementos que forman la familia del electrón.

Los elementos de la segunda familia tienen una vida muy efímera (fracción de segundo), no existen en la materia ordinaria y se han encontrado solamente en los rayos cósmicos y en el laboratorio. Es la familia del muón. El muón es una partícula en todo similar al electrón, pero su masa es 200 veces mayor que la masa del electrón. Esta familia tiene también cuatro elementos: muones, quarks strange, quarks charm y neutrinos muónicos.

Los elementos de la tercera familia también tienen una vida muy efímera (fracción de segundo), tampoco existen en la materia ordinaria y se han encontrado solamente en los rayos cósmicos y en el laboratorio. Es la familia del tauón . El tauón es una partícula en todo similar al electrón, pero su masa es 3.500 veces mayor que la masa del electrón. Esta familia tiene también cuatro elementos: tauones, quarks top, quarks bottom y neutrinos tauónicos.

Tanto el electrón, como el muón y el tauón son los elementos con menos masa en las correspondientes familias. Por tal motivo, a estas tres partículas se las denomina leptones (en griego, leptón significa ligero).

La palabra "leptón" fue acuñada en 1948 por el físico belga Léon Rosenfeld (1904-1974), colaborador de Niels Bohr.

Rosenfeld llamó leptones a estas partículas teóricas antes del descubrimiento real, en 1970, del tauón, cuando se comprobó que la masa de este leptón era casi el doble de la masa de un protón.

Rosenfeld
León Rosenfeld

 

Los leptones son partículas con espín igual a - ½, por lo cual forman parte de la familia de los fermiones. No tienen carga hadrónica o de color. Los leptones no experimentan la interacción nuclear fuerte..

Se conocen tres sabores de leptones: el electrón, el muón y el tauón. Cada sabor está representado por un par de partículas llamadas doblete débil.
- Una partícula tiene carga masiva que lleva el mismo nombre que su sabor (como el electrón).
- La otra es una partícula neutra casi sin masa llamada neutrino (como el electrón-neutrino).

Las seis partículas tienen su correspondiente antipartícula (como el positrón o el electrón-antineutrino).

Leptones

Todos los leptones cargados conocidos tienen una sencilla unidad de carga eléctrica (que depende de si son partículas o antipartículas) y todos los neutrinos y antineutrinos tienen carga eléctrica cero.

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