لپتون

| 0 | 1 |
| --- | --- |
لپتون‌ها در فرایندهای زیادی شرکت دارند مانند واپاشی بتا: لپتون‌ها در فرایندهای زیادی شرکت دارند مانند واپاشی بتا
آمار: فرمیون
نیروهای بنیادی: نیروی ضعیف، نیروی جاذبه، نیروی الکترومغناطیس
نماد: l
پادذره: پادلپتون (l)
گونه‌ها: ۶ (الکترون،  میون، میون، لپتون تاو، تاو نوترینو)
بار الکتریکی: +۱ e, ۰ e, −۱ e
بار رنگ: ندارد
اسپین: ۱⁄۲
عدد باریونی: ۰
لِپتون (به انگلیسی: Lepton) خانواده‌ای از ذرات بنیادی با اسپین نیمه‌صحیح ‎(اسپین 1⁄2) هستند که برهم‌کنش هسته‌ای قوی ندارند اما از اصل طرد پاولی پیروی می‌کنند.
مشهورترین لپتون، الکترون است که مستقیماً با تمام ویژگی‌های شیمیایی مرتبط است. دو ردهٔ  اصلی لپتون‌ها شامل بر: لپتون‌های دارای بار الکتریکی (که به آنها لپتون‌های الکترون‌مانند هم می‌گویند) و لپتون‌های خنثی ( که به نام نوترینو شناخته می‌شوند). لپتون‌های باردار می‌توانند با ذرات دیگر ترکیب شده و ذرات مرکب مختلفی مانند اتم یا پوزیترونیوم تشکیل دهند، اما نوترینوها به ندرت با چیزی برهم‌کنش دارند و از این رو به ندرت مشاهده می‌شوند.
شش گونه لپتون وجود دارد که به هر یک از آنها یک مزه گفته می‌شود و در سه نسل مختلف طبقه‌بندی می‌شوند.
نسل نخست لپتون‌های الکترونی هستند که شامل الکترون (e−
) و الکترون نوترینو (ν
e) می‌شوند. نسل دوم لپتون‌های میونی هستند که شامل میون (μ−
) و میون‌نوترینو(ν
μ) می‌شوند؛ و نسل سوم لپتون‌های تائونی هستند که شامل تاو (τ−
) و تاو نوترینو (ν
τ) می‌شوند.
الکترون‌ها کمترین جرم را در بین لپتون‌های باردار دارند. میون‌ها و تاوهای سنگین‌تر به سرعت در یک فرایند واپاشی ذره به الکترون تبدیل می‌شوند: تبدیل از حالتی  با جرم بیشتر به حالتی با جرم کمتر. الکترون‌ها پایدار هستند و فراوان‌ترین لپتون باردار در جهان هستند، در حالیکه میون و تاو تنها در برخوردهای پرانرژی به وجود می‌آیند (مانند برخوردهای مربوط به پرتو کیهانی و همچنین شتاب‌دهنده‌های ذرات).
لپتون‌ها ویژگی‌های ذاتی مختلفی مانند بار الکتریکی، اسپین و جرم دارند. هر چند که برخلاف کوارک‌ها، لپتون‌ها در معرض برهم‌کنش هسته‌ای قوی نیستند. اما با سه نیروی بنیادی دیگر برهم‌کنش دارند: گرانش، الکترومغناطیس (به‌جز نوترینوها که بار الکتریکی ندارند) و برهم‌کنش هسته‌ای ضعیف. به ازای هر مزه لپتون یک پادذره متناظر وجود دارد، که با نام پادلپتون شناخته می‌شود و تنها تفاوت آن با لپتون متناظرش در علامت برخی از ویژگی‌های آن است. البته با وجود اینکه بر مبنای برخی نظریه‌ها نوترینوها هم ممکن است پادذرهٔ متناظری داشته باشند، اما در حال حاضر نمی‌دانیم که این موضوع صحت دارد یا خیر.
نظریه‌پردازی در مورد نخستین لپتون باردار، یعنی الکترون، در اواسط قرن نوزدهم توسط دانشمندان متعددی آغاز شد و در سال ۱۸۹۷ توسط تامسون کشف شد. لپتون بعدی که مشاهده شد، میون بود که توسط کارل دیوید اندرسون در سال ۱۹۳۶ کشف شد و در آن زمان به عنوان یک مزون طبقه‌بندی شده‌بود.
پس از کمی بررسی مشخص شد که میون، ویژگی‌های مورد انتظار از یک مزون را ندارد بلکه بیشتر به الکترون شبیه است و تنها جرم بیشتری دارد. تا سال ۱۹۴۷ طول کشید تا مفهوم لپتون به عنوان خانواده‌ای از ذرات بنیادی پیشنهاد گردد. نخستین نوترینو، یعنی الکترون‌نوترینو توسط ولفگانگ پاولی در سال ۱۹۳۰ پیشنهاد شد تا بتوان برخی از ویژگی‌های واپاشی بتا را توضیح داد. مشاهده آن نخستین‌بار در آزمایش کووان-راینز  توسط کلاید کون و  فردریک رینز در سال ۱۹۵۶ انجام شد.
میون‌نوترینو در سال ۱۹۶۲ توسط لئون لدرمن، ملوین شوارتز و جک اشتینبرگر کشف شد، و تاو بین سال‌های ۱۹۷۴ تا ۱۹۷۷ توسط مارتین لوییس پرل و همکارانش از مرکز شتاب‌دهنده خطی ذرات استانفورد و آزمایشکاه ملی لورنس برکلی، کشف شد. تاو نوترینو تا ماه ژوئیه سال ۲۰۰۰ مشاهده نشده‌بود و در آن زمان توسط آزمایش دونات در آزمایشگاه فرمی کشف شد.
لپتون‌ها بخش مهمی از مدل استاندارد هستند. الکترون‌ها در کنار پروتون و نوترون یکی از اجزای تشکیل‌دهندهٔ اتم‌ها هستند. اتم‌های غیرعادی که به جای الکترون، میون یا تاو داشته‌باشند نیز قابل ساخت هستند. همچنین می‌توان ذرات لپتون-پادلپتون مانند پوزیترونیوم تشکیل داد.