A-level 物理 (進階物理) / 輕子

輕子是與除強核力以外的所有基本力相互作用的粒子。輕子有兩種型別：電子和中微子。

電子

電子是電荷為 -1.6 x 10⁻¹⁹C 的粒子。輕子有三種類型：電子 (e^-)、μ 子 (μ^-) 和 τ 子 (τ^-)，每種型別對應一個代。這些輕子具有反粒子，它們各自的電荷為 +1.6 x 10⁻¹⁹C：正電子 (e⁺)、反μ 子 (μ⁺) 和反τ 子 (τ⁺)。

中微子

中微子不帶電，幾乎沒有質量。大量的中微子以接近光速的速度在宇宙中穿梭，也穿過你的身體。中微子的符號是希臘字母 ν，下標表示其代 (e、μ 或 τ)。如果是反中微子，符號上方會有一條橫線。因此，μ 子反中微子的符號為 ${\bar {\nu _{\mu }}}$ .

輕子數

所有輕子的輕子數為 1。所有反輕子的輕子數為 -1。在核反應中，反應前的輕子數必須等於反應後的輕子數。這要求中微子的存在。當原子核發出β粒子（電子）時，發射前的輕子數為 0。如果沒有中微子，發射後的輕子數將為 1，而不是 0。實際上，還會發射一個電子反中微子，它的輕子數為 -1，因此反應兩側的總輕子數為 0。

實際情況稍微複雜一些，因為每個代粒子的輕子數也必須守恆。β粒子的輕子數不能由 τ 子反中微子平衡，因為它們屬於不同的代。