타우 입자: 두 판 사이의 차이

[[입자물리학]]에서, '''타우 입자'''({{lang|en|tau lepton}}, {{lang|en|tauon}})는 입자 물리학에서 음전하를 지닌 제3[[기본입자세대 (물리학)|세대]]로의 [[렙톤]],이다. 즉음의 경입자의전하를 한 종류이다. '''타우 경입자'''지니며, '''타우질량이 렙톤''' 또는1.78 GeV/''c'타우온'''(tauon)이라고도 한다. 수명은 3×10⁻¹³² 초이며, 질량은 1,777 MeV로 매우 높다. 이에 반해,로 [[양성자렙톤]]는 939가운데 MeV이며,가장 [[전자]]는무겁다. 0.511이는 양성자의 MeV거의 밖에두 되지배의 않는다질량이다. 타우 입자는입자의 [[반입자]]로는 반타우 입자을 가지며입자이며, 같은 세대의 [[중성미자]]인는 [[타우 중성미자]]와 쌍을 이룬다이다.

타우 입자는 3세대의제3[[세대 (물리학)|세대]]의 [[렙톤]]이다. 반면, [[전자]]는 1세대 렙톤이며, [[뮤온]]은 2세대 렙톤이다. 전자나 뮤온과 같이 타우 입자는 점처럼 보인다. 즉 어떠한 구조도 보이지 않으며, 있다고 해도 10⁻¹⁸ 미터 이하일 것이라는 것이다. 또한 전자와 뮤온과 같이 타우 입자는 1/2의 [[스핀]]을 지니고 있다. 타우 입자 및 반타우 입자는 각각 전자 및 [[양전자]]와 동일한 전하량을 지닌다.

타우입자는 [[하드론강입자]]으로로 붕괴하는 유일한 [[렙톤]]이다. 다른 렙톤은 붕괴에 필요한 충분한 질량을 가지고 있지 않다. 타우 입자 및 하드론의강입자의 붕괴과정은 [[약한 상호작용]]에 의해 일어난다.

렙톤특수한 경우를 수가제외하고는 유지되므로([[중성미자렙톤 진동수]]등을가 제외하고)세대별로 보존되므로, 타우 입자가 뮤온 및 전자로 붕괴하는 과정에서 [[타우 중성미자가중성미자]]가 생성된다.

타우 입자는 [[1974년]]과 [[1977년]] 사이에 [[SLAC]]-[[LBL]]의 [[마틴 루이스 펄]] 연구진이 진행한발견하였다.<ref>{{저널 실험에인용|이름=M. 의해L.|성=Perl|저자고리=마틴 발견되었다루이스 펄|공저자= G. S. Abrams, A. M. Boyarski, M. Breidenbach, D. D. Briggs, F. Bulos, W. Chinowsky, J. T. Dakin, G. J. Feldman, C. E. Friedberg, D. Fryberger, G. Goldhaber, G. Hanson, F. B. Heile, B. Jean-Marie, J. A. Kadyk, R. R. Larsen, A. M. Litke, D. Lüke, B. A. Lulu, V. Lüth, D. Lyon, C. C. Morehouse, J. M. Paterson, F. M. Pierre, T. P. Pun, P. A. Rapidis, B. Richter, B. Sadoulet, R. F. Schwitters, W. Tanenbaum, G. H. Trilling, F. Vannucci, J. S. Whitaker, F. C. Winkelmann, J. E. Wiss|제목={{lang|en|Evidence for Anomalous Lepton Production in e⁺-e^- Annihilation}}|doi=10.1103/PhysRevLett.35.1489|저널={{lang|en|Physical Review Letters}}|권=35|호=22|쪽=1489–1492|연도=1975}}</ref> SLAC은 SPEAR이라는 전자 및 양전자 충돌 장비를 보유했으며, LBL은 자기 관측기를 보유하고 있었다. 기기를 이용하여, [[렙톤]], [[하드론]], [[광자]]를 서로 구분하는 것이 가능했다. 연구진은 타우 입자를 직접 관측하지는 못하였지만, 다음과 같은 이상한 과정을 관측하였다.

처음의 에너지가 마지막까지 보존되지 않는다는 점에 미루어 관측되지 않은 입자가 있다는 것을 알 수 있었다. 하지만, [[뮤온]]이나 [[전자]], 혹은 [[하드론]]이나 [[광자]]등은 관측할 수 없었다. 후에 이러한 현상은 새로운 입자의 생성 및 붕괴를 중간과정으로중간 가진다고과정으로 거친다고 다음과 같이 제안되었다.

[[1995년]] [[마틴 펄과루이스 펄]]과 [[프레더릭 라이너스]]는 각각 타우 입자와 [[타우 중성미자]]를 발견한 공로로 [[노벨 물리학상]]을 수상하였다.<ref>[http://nobelprize.org/physics/laureates/1995/index.html 1995년 노벨 물리학상]</ref>

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