**Лептоны** (грэч. λεπτός — лёгкі) — фундаментальныя часціцы з паўцэлым спінам, якія не ўдзельнічаюць у моцным узаемадзеянні. Разам з кваркамі і калібровачнымі базонамі лептоны складаюць неад'емную частку Стандартнай мадэлі.

Этымалогія і гісторыя
---------------------

Назва «лептон» было прапанавана Л. Розенфельдам (па прапанове К. Мелера) у 1948 годзе і адлюстроўвала той факт, што ўсе вядомыя ў той час лептоны былі значна лягчэйшыя за цяжкія часціцы, што ўваходзяць у клас барыёнаў (βαρύς — цяжкі). Зараз этымалогія тэрміна ўжо не зусім адпавядае рэчаіснасці, бо адкрыты ў 1977 годзе тау-лептон прыкладна ў два разы цяжэйшы за самыя лёгкія барыёны (пратон і нейтрон).

Уласцівасці
-----------

Усе лептоны з'яўляюцца ферміёнамі, гэта значыць іх спін роўны 1⁄2. Лептоны разам з кваркамі (якія ўдзельнічаюць ва ўсіх чатырох узаемадзеяннях, уключаючы моцнае) складаюць клас фундаментальных ферміёнаў — часціц, з якіх складаецца рэчыва і ў якіх, наколькі гэта вядома, адсутнічае ўнутраная структура.

Нягледзячы на тое, што да гэтага часу ніякіх эксперыментальных указанняў на някропкавую структуру лептонаў не выяўлена, робяцца спробы пабудаваць тэорыі, у якіх лептоны (і іншая група фундаментальных ферміёнаў — кваркі) былі б састаўнымі аб'ектамі. Рабочая назва для гіпатэтычных часціц, з якіх складаюцца кваркі і лептоны, — прэоны.

### Пакаленні лептонаў

Існуе тры пакаленні лептонаў:

* першае пакаленне: электрон, электроннае нейтрына
* другое пакаленне: мюон, мюоннае нейтрына
* трэцяе пакаленне: тау-лептон, тау-нейтрына

(плюс адпаведныя антычасціцы).

Такім чынам, у кожнае пакаленне ўваходзіць адмоўна зараджаны (з зарадам -1е) лептон, дадатна зараджаны (з зарадам +1e) антылептон і нейтральныя нейтрына і антынейтрына. Усе яны маюць ненулявую масу, хоць маса нейтрына вельмі малая ў параўнанні з масамі іншых элементарных часціц (меншая за 1 электронвольт для электроннага нейтрына).

Колькасць магчымых пакаленняў «класічных» лептонаў ўстаноўлена з эксперыментаў па вымярэнню шырыні распаду Z0-базона — яна роўная тром. Строга кажучы, гэта не выключае магчымасці існавання «стэрыльных» (якія не ўдзельнічаюць у слабым узаемадзеянні) або вельмі цяжкіх (масай больш за некалькі дзясяткаў ГэВ, насуперак назве) пакаленняў лептонаў. Колькасць пакаленняў лептонаў пакуль не растлумачана ў рамках існуючых тэорый. Амаль усе назіраемыя ў Сусвеце працэсы выглядалі б гэтак жа сама, калі б існавала толькі адно пакаленне лептонаў.

Лептонны лік
------------

Асноўны артыкул: **Лептонны лік**
Кожнаму зараджанаму лептону (электрон, мюон, тау-лептон) адпавядае лёгкі нейтральны лептон — нейтрына. Раней лічылася, што кожнае пакаленне лептонаў мае свой (так званы водарны ці флэйварны — ад англ.: flavor) лептонны зарад, — іншымі словамі, лептон можа ўзнікнуць толькі разам з антылептонам са свайго пакалення, так, каб рознасць колькасці лептонаў і антылептонаў кожнага пакалення ў замкнёнай сістэме была пастаяннай. Гэтая рознасць называецца электронным, мюонным або тау-лептонным лікам, у залежнасці ад разглядаемага пакалення. Лептонны лік лептонаў роўны +1, антылептонаў -1.

З адкрыццём асцыляцый нейтрына выяўлена, што гэтае правіла парушаецца: электроннае нейтрына можа ператварыцца ў мюоннае або тау-нейтрына і г. д. Такім чынам, водарны лептонны лік не захоўваецца. Аднак працэсаў, у якіх не захоўваўся б агульны лептонны лік (які не залежыць ад пакалення), пакуль не выяўлена. Лептонны лік часам называюць лептонным зарадам, хоць з ім, у адрозненне ад электрычнага зарада, не звязана якое-небудзь калібровачнае поле. Закон захавання лептоннага ліку з'яўляецца эксперыментальным фактам і пакуль не мае агульнапрынятага тэарэтычнага абгрунтавання. У сучасных пашырэннях Стандартнай мадэлі, якія аб'ядноўваюць моцнае і электраслабае ўзаемадзеянні, прадказваюцца працэсы, якія не захоўваюць лептонны лік. Іх нізкаэнергетычнымі праявамі могуць быць пакуль не адкрытыя нейтрына-антынейтрынныя асцыляцыі і безнейтрынны двайны бэта-распад, якія змяняюць лептонны лік на дзве адзінкі.

Часы жыцця
----------

З зараджаных лептонаў стабільным з'яўляецца толькі самы лёгкі — электрон (і яго антычасціца — пазітрон). Цяжэйшыя зараджаныя лептоны распадаюцца на лягчэйшыя. Напрыклад, адмоўны мюон распадаецца ў электрон, электроннае антынейтрына і мюоннае нейтрына (відаць, што ў гэтым працэсе захоўваюцца як агульны, так і флэйварны лептонныя лікі) з часам жыцця каля 2 мікрасекунд. Тау-лептон (час жыцця каля 3×10−13 с) можа распадацца з вылетам не толькі лептонаў, але і лёгкіх адронаў (каонаў і піонаў). Распад нейтрына не знойдзены, у цяперашні час яны лічацца стабільнымі.

Масы
----

Для мас зараджаных лептонаў атрымана некалькі простых эмпірычных заканамернасцей, такіх як формула Коідэ  (руск.) (бел. і формула Барута  (руск.) (бел. якія не маюць агульнапрынятага тэарэтычнага тлумачэння.

Зноскі
------

1. ↑  
Rosenfeld, L. (1948). *Nuclear Forces*. North-Holland Publishing Co. .
2. ↑  *И.Ф. Гинзбург* Нерешённые проблемы фундаментальной физики(руск.) // *Успехи физических наук*. — 2009. — Т. 179. — С. 525–529. — DOI:10.3367/UFNr.0179.200905d.0525

Літаратура
----------

* *K. Nakamura et al. (Particle Data Group)* The Review of Particle Physics(англ.) // *J. Phys. G*. — 2010. — Т. 37. — С. 075021.

  


| ⛭Часціцы ў фізіцы |
| --- |
| Элементарныячасціцы | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Ферміёны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Кваркі | 
* u
* d
* c
* s
* t
* b

 |
| Лептоны | 
* e−
* e+
* μ−
\* μ+
* τ−
\* τ+
* νe
\* νe
* νμ
\* νμ
* ντ
\* ντ

 |

 |
| Базоны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Калібровачныя базоны | 
* γ
* g
* W-базон
* Z-базон

 |
| Базоны Хігса | H0 |

 |
| Іншыя | Ду́хі |
| Гіпатэтычныя | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Суперпартнёры | 

|  |  |
| --- | --- |
| Гейджына | 
* Чарджына
* Глюіна
* Гравіціна
* Нейтраліна

 |
| Іншыя | 
* Аксіна
* Хігсіна
* Сферміён

 |

 |
| Іншыя | 
* A0
* Дылатон
* G
* J
* Тахіён
* X
* Y
* W’
* Z’
* Стэрыльнае нейтрына

 |

 |

 |
| Састаўныячасціцы | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Адроны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Барыёны / Гіпероны | 
* Нуклоны (p+
* p
* n0
* n)
* Δ
* Λ
* Σ
* Ξ
* Ω

 |
| Мезоны / Кварконіі | 
* π
* ρ
* η
* η′
* φ
* ω
* J/ψ
* ϒ
* θ
* K
* B
* D
* T

 |

 |
| Іншыя | 
* Атамныя ядры (α)
* Атамы
* Экзатычныя атамы (Пазітроній
* Мюоній
* Кварконій)
* Малекулы

 |
| Гіпатэтычныя | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Экзатычныя адроны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Экзатычныя барыёны | 
* Дыбарыён
* Пентакварк

 |
| Экзатычныя мезоны | 
* Глюбол
* Тэтракварк

 |

 |
| Іншыя | 
* Мезонная малекула
* Памерон

 |

 |

 |
| Квазічасціцы | 
* Салітон Давыдава
* Эксітон
* Біэксітон
* Магнон
* Фанон
* Плазмон
* Палярытон
* Палярон
* Прымесон
* Ратон
* Біратон
* Дзірка
* Электрон
* Купераўская пара
* Арбітон
* Фазон
* Флуктуон
* Эніён

 |
| Спісы | 
* спіс часціц
* спіс квазічасціц
* спіс барыёнаў
* спіс мезонаў
* Гісторыя адкрыцця часціц

 |