lepton

_{* Neutrinoerne angives som stabile, da de i Standardmodellen ikke kan henfalde til andre partikler. Dog findes der teoretiske modeller, som foreslår, at neutrinoer kan henfalde over ekstremt lang tid, længere end universets levetid.}

Elektronen blev opdaget i 1897 af J.J. Thomson og er den letteste og mest velkendte lepton. Den findes i orbitaler omkring atomkerner og spiller en central rolle i kemiske bindinger og konstruktionen af det periodiske system. Elektronen er den eneste stabile ladede lepton og har en masse, der er ca. 1/1836 af protonens masse. Opdagelsen af elektronen var afgørende for vores forståelse af atomers struktur og kvantemekanik.

Myonen blev opdaget i 1936 af Carl D. Anderson og Seth Neddermeyer (1907-1988) under studiet af kosmisk stråling. Myoner dannes i de øvre lag af Jordens atmosfære, når kosmiske stråler kolliderer med atomkerner. Selv om myonen har en meget kort levetid på ca. 2,2 mikrosekunder, når den ofte Jordens overflade pga. relativistisk tidsforlængelse.

Tau-partiklen blev opdaget i 1975 af Martin Lewis Perl og hans kolleger ved eksperimenter på SLAC og LBL, begge i USA. Tau-leptonen er tungere end både elektronen og myonen og findes kun i ekstreme situationer, fx ved partikelkollisioner i store acceleratorer som CERN. Dens korte levetid på omkring 0,3 picosekunder gør den svær at studere.

Neutrinoerne blev først teoretisk forudsagt af Wolfgang Pauli i 1930 som en forklaring på den manglende energi i beta-henfald. Det var dog først i 1956, at neutrinoerne blev opdaget eksperimentelt af Clyde Cowan (1919-1974) og Frederick Reines. Det er svært at måle neutrinoer i eksperimenter, da de vekselvirker meget svagt med stof og kan derfor rejse stort set uopdagede gennem detektorer,

Selv om vi ved meget om leptonerne, er der stadig ubesvarede spørgsmål. En af de store udfordringer er at bestemme neutrinoernes præcise masse og finde ud af, hvorfor deres masser er så små sammenlignet med andre elementarpartikler. Et andet mysterium er leptonernes størrelse. I standardmodellen er de uendeligt små, altså punktformige. Men i alternative teorier som strengteori har de en mindste størrelse, hvilket dog stadig er spekulativt.

Et andet mysterium handler om, hvorfor der netop er tre generationer af leptoner. Dette er en fundamental del af standardmodellen, og man kan derfor, teoretisk, ikke bare lægge en ny generation til. Nogle udvidelser af standardmodellen, forudsiger eksistensen af flere generationer. Indtil videre er der dog ingen eksperimentelle beviser for dette.

• elementarpartikler
• fermion
• flavour