Lepton

Lepton, temel parçacıklardan birisidir ve maddenin yapı taşıdır. En çok bilinen lepton, atomda bulunarak atomun kimyasal özelliklerini belirleyerek neredeyse tüm kimyayı oluşturan elektrondur. İki temel lepton sınıfı vardır: yüklü leptonlar (ya da elektron benzeri leptonlar olarak da adlandırılır) ve nötr leptonlar (nötrino olarak bilinir). Yüklü leptonlar diğer parçacıklarla birleşerek atom ya da pozitronyum gibi bileşik parçacıklar meydana getirirken nötrinolar diğer parçacıklarla etkileşime girmezler ve bu sebepten algılanmaları çok zordur.
Üç nesil oluşturan ve çeşni adı verilen bilinen altı tip lepton vardır.
İlk nesil leptonlar elektronik leptonlar olarak anılır, elektron ve elektron nötrinosunu;
ikinci nesil müonik leptonlar olarak bilinir, müon ve müon nötrinosunu;
üçüncü nesil ise tauonik leptonlar olarak bilinir, tau ve tau nötrinosunu içerir.
Elektron, yüklü leptonlardan en küçük kütleye sahip olandır. Daha büyük kütlelere sahip olan müonlar ve taular hızlı bir şekilde parçacık bozunumu (daha büyük kütleli bir parçacığın daha küçük kütleli bir parçacığa bozunması) ile elektrona dönüşür. Elektron en istikrarlı olan leptondur ve evrende çoğunlukla bulunan leptondur(tau ve müonlar ancak kozmik ışınlar veya hızlandırıcı çarpışmaları gibi yüksek enerji çarpışmalarında oluşur).
Leptonların elektrik yükü, spin ve kütleyi içeren temel özellikleri vardır. Kuarkların tersine leptonlar güçlü kuvvetin konusu değildir. Leptonlar diğer üç temel kuvvetle (yerçekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet (elektrik yükü nötr olan nötrinolar hariç) ve zayıf kuvvet) etkileşime girer. Her bir leptona karşılık gelen karşı-lepton olarak bilinen bir karşı-parçacık vardır. Bunlar leptonlardan sadece bazı özellikleri eş büyüklük zıt işaret şeklinde farklılık gösterir. Ancak bazı belirli teorilerde, nötrinonun kendi karşı-parçacığı olduğunu savunur, ancak bunun doğruluğu hala tartışılmaktadır.
İlk yüklü lepton olan elektron 19. yüzyılın ortalarında teorize edilmiş ve 1897 J. J.Thomson tarafından keşfedilmiştir. İkinci keşfedilen müon 1936'da Carl D. Andeerson tarafından keşfedilmiş, ancak o zaman için yanlış sınıflandırılarak mezon olarak anılmıştır. Yapılan incelemelerden sonra mezonların özelliğini taşımadığı, daha çok elektron gibi davrandığını, sadece daha ağır bir kütleye sahip olduğu ortaya çıkmıştır. 'Leptonlar'ın bir aile olarak kabul edilişi 1947'ye kadar sürmüştür. İlk nötrino elektron nötrinosu 1930'da Wolfgang Pauli tarafından beta bozunmasını açıklamak için öngörülmüştür. Bu nötrino ilk defa Cylde Cowan ve Frederick Reines tarafından yapılan Cowan-Reines nötrino deneyinde bulgulanmıştır. Müon nötrinosu 1962'de Leon M. Lederman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger tarafından ve tau nötrinosu 1974 ile 1977 arsında Martin Lewis Perl ve işbirlikçileri Stanfor Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından keşfedilmiştir. Tau nötrinosu Fermilab'daki DONUT işbirliği Temmuz 2000'de keşfini duyurana kadar algılanamamıştır.
Leptonlar Standart Model'de önemli bir yer tutar. Elektron, proton ve nötron yanında atomun bir parçasıdır. Lepton karşı lepton birleşimi pozitronyum gibi elektron yerine tau veya müonun olduğu egzotik atomlar da oluşturulabilir.