Quelltext der Seite Lepton

{{Dieser Artikel|befasst sich mit der Klasse der Elementarteilchen der Materie. Zu weiteren Bedeutungen siehe [[Lepton (Begriffsklärung)]].}}
[[Datei:Standard Model of Elementary Particles-de.svg|miniatur|272px|Die Elementarteilchen im Standardmodell: violett: Quarks; grün: Leptonen; rot: Austauschteilchen; gelb: Higgs-Boson]]
'''Leptonen''' (von [[Griechische Sprache|griechisch]] {{lang|grc|λεπτός}} ''leptós'' ‚dünn‘, ‚klein‘, ‚fein‘)<ref>[[Wilhelm Gemoll]]: ''Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch.'' München/Wien 1965.</ref> sind eine Klasse von [[Elementarteilchen]], die zusammen mit den [[Quark (Physik)|Quarks]] und den [[Eichboson]]en die fundamentalen Bausteine bilden, aus denen sich die Materie zusammensetzt. Dies wird im [[Standardmodell]] der Elementarteilchen der [[Physik]] beschrieben.

Historisch ist der Name Lepton in Abgrenzung zu zwei anderen Teilchenklassen gewählt, und zwar den [[Meson]]en („mittelgewichtig“) und den [[Baryon]]en („schwergewichtig“). Mesonen und Baryonen zählen zu den [[Hadron]]en. Wie sich herausstellte, sind diese Hadronen aus je zwei [[Quark (Physik)|Quarks]] (Mesonen) bzw. je drei Quarks (Baryonen) zusammengesetzt, also nicht elementar. Unter den Leptonen gibt es auch Teilchen, die keineswegs „leicht“ sind. So ist beispielsweise das [[τ-Lepton]] (oder ''Tauon'') etwa doppelt so schwer wie ein [[Proton]]. Zum Zeitpunkt der Namensgebung war das Tauon allerdings noch unbekannt.

Insgesamt gibt es sechs Leptonen, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften in drei sogenannte [[Generation (Teilchenphysik)|Generationen]] aufgeteilt werden. In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften der Leptonen zusammengefasst.

:{| class="wikitable" 
|- class="hintergrundfarbe9"
! Gene-<br>ration
! Name 
! Symbol 
! [[Elektrische Ladung|Elektrische<br>Ladung]] (e)
! Masse<br>([[Elektronenvolt|MeV]])
! Lebensdauer<br>([[Sekunde|s]])
|-----
| rowspan="2" align="center" | 1 || [[Elektron]] || align="center" | <math>e</math> || align="center" | −1 || align="center" | 0,511 || align="center" | <math>\infty</math> (stabil)
|-----
| [[Elektron-Neutrino]] || align="center" | <math>\nu_e</math>
| align="center" | &nbsp;&nbsp;0 || align="center" | < 2 · 10<sup>−6</sup> || align="center" | <math>\infty</math> (stabil) 
|-----
| rowspan="2" align="center" | 2 || [[Myon]] || align="center" | <math>\mu</math> || align="center" | −1 || align="center" | 105,66 || align="center" | 2,197 · 10<sup>−6</sup> 
|-----
| [[Myon-Neutrino]] || align="center" | <math>\nu_\mu</math>
| align="center" | &nbsp;&nbsp;0 || align="center" | <  0,17  || align="center" | <math>\infty</math> (stabil) 
|-----
| rowspan="2" align="center" | 3 ||  [[Tauon]] || align="center" | <math>\tau</math> || align="center" | −1 || align="center" | 1777 || align="center" | 2,9 · 10<sup>−13</sup> 
|-----
| [[Tauon-Neutrino]] || align="center" | <math>\nu_\tau</math>
| align="center" | &nbsp;&nbsp;0 || align="center" | <  15,5 || align="center" | <math>\infty</math> (stabil) 
|}

Leptonen unterliegen der [[Schwache Wechselwirkung|schwachen Wechselwirkung]] und der [[Gravitation]]. Sofern sie eine elektrische Ladung tragen, wechselwirken sie auch durch die [[elektromagnetische Wechselwirkung]].
Alle Leptonen sind [[Fermionen]] und besitzen einen [[Spin]] ½.

Elektron, Myon und Tauon tragen eine negative Elementarladung. Die [[Neutrino]]s sind nicht geladen, unterscheiden sich aber durch ihren [[Flavour]] (e, <math>\mu</math> oder <math>\tau</math>). Zu jedem Lepton existiert ein [[Antiteilchen]]. Die Anti-Neutrinos haben keine elektrische Ladung, die elektrische Ladung der Antiteilchen von Elektron, Myon und Tauon ist eine positive Elementarladung.

Für den Fall, dass die [[Flavour]]-Eigenzustände nicht den Massen-Eigenzuständen der Neutrinos entsprechen, ist der Flavour keine Erhaltungsgröße mehr. Für ein Neutrino, das im Eigenzustand e erzeugt wurde, gibt es nach einer gewissen Zeit eine Wahrscheinlichkeit, auch im Zustand <math>\mu</math> oder <math>\tau</math> nachgewiesen zu werden ([[Neutrinooszillation]]en). Dieses Modell kann das Defizit des auf der Erde gemessenen Flusses der Sonnen-Neutrinos erklären ([[Neutrinooszillation#Solares Neutrinodefizit|Solares Neutrinodefizit]]). Diesen Ergebnissen zufolge haben Neutrinos eine Masse größer Null.

== Siehe auch ==
* [[Leptoquark]]
* [[Dilepton]]
* [[Leptonenzahl]]

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Lepton}}
* [http://online.itp.ucsb.edu/online/colloq/fritzsch1/ ''The Problem of Mass for Quarks and Leptons''] - Vortrag (engl.) von [[Harald Fritzsch]] am 22. März 2000 im [[Kavli Institute for Theoretical Physics]]: (Vortragsunterlagen / Audioaufzeichnung)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4035396-5}}

[[Kategorie:Lepton| ]]
[[Kategorie:Quantenfeldtheorie]]