Mit Leptonen (von griechisch leptós für „leicht“, „klein“) bezeichnet man eine Klasse von Elementarteilchen, die zusammen mit den Quarks und den Eichbosonen die fundamentalen Bausteine bilden, aus denen sich die Materie zusammensetzt. Dies wird im Standardmodell der Elementarteilchen der Physik beschrieben.
Historische ist der Name Lepton in Abgrenzung zu zwei anderen Teilchenklassen gewählt, und zwar den Mesonen („mittelgewichtig“) und den Baryonen („schwergewichtig“). Diese stellten sich jedoch als nichtelementar sondern aus je 2 Quarks (Mesonen) bzw. je 3 Quarks (Baryonen) zusammengesetzt heraus. Desweiteren handelt es sich mitnichten um nur "leichte" Teilchen. So ist beispielsweise das Tau etwa doppelt so schwer wie ein Proton. Zum Zeitpunkt der Namensgebung war das Tau allerdings noch unbekannt sonst hätte man sich wohl für einen anderen Namen entschieden.
Insgesamt gibt es 6 Leptonen, die aufgrund ihrer ansteigenden Masse in drei Generationen aufgeteilt werden. In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften der Leptonen zusammengefasst.
| Name | Symbol | Elektrische Ladung | Ruhemasse in MeV/c² | Lebensdauer in s | Generation | - | Elektron | e | −1 | 0,511 | Stabil | 1 | - | Elektron-Neutrino | 0 | < 0,46×10−4 | Stabil | 1 | - | Myon | −1 | 105,66 | 2,197 · 10−6 | 2 | - | Myon-Neutrino | 0 | < 5,0 | Stabil | 2 | - | Tauon | −1 | 1777 | 3,4 · 10−13 | 3 | - | Tau-Neutrino | 0 | < 164 | Stabil | 3 |
Leptonen unterliegen der schwachen Wechselwirkung und der Gravitation. Sofern sie eine elektrische Ladung tragen, wechselwirken sie auch durch die elektromagnetische Wechselwirkung.
Zu jedem Lepton existiert ein Antiteilchen. Die Anti-Neutrinos haben ebenfalls keine elektrische Ladung, die elektrische Ladung der Antiteilchen der anderen Leptonen ist eine positive Elementarladung.
Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Neutrinos eine Ruhemasse größer Null haben, was bedeutet, dass sie ineinander übergehen (Neutrinooszillationen).
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