Tauone
Tauone | |
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Classificazione | Particella elementare |
Famiglia | Fermioni |
Gruppo | Leptoni |
Generazione | Terza |
Interazioni | Gravità, elettromagnetica, debole |
Simbolo | |
Antiparticella | Antitauone ( |
Scoperta | Martin L. Perl e altri (1975) |
Proprietà fisiche | |
Massa | 1776,86±0,12 MeV/c2[1] |
Vita media | 290,6×10−15 s[1] |
Prodotti di decadimento | e−/ |
Carica elettrica | −1 e |
Carica di colore | No |
Spin | ½ |
La particella tau, o tauone, simboleggiata con la lettera greca "
Il tauone è il leptone carico di terza generazione, dopo il muone (seconda) e l'elettrone (prima) e tra questi è il più massivo, superando in questo il protone (o il neutrone); come tutti i leptoni ha spin 1/2 e quindi è anche un fermione. Come il muone, anche il tauone è una particella instabile che, con quella grande massa, è soggetta però ad una varietà di decadimenti, che comunque sono tutti governati dall'interazione debole:[2] si conoscono due modalità di decadimento puramente leptoniche (nel 35,24% dei casi) e, nel restante dei casi, sei altre modalità in cui tra i prodotti figurano anche i pioni e i kaoni, che però sono degli adroni, oltre ai leptoni; in questo il tauone è l'unico leptone a poterlo fare, gli altri (
Per il fatto di avere massa maggiore di quella del muone, il tauone è una particella più penetrante. Tuttavia, la sua emivita brevissima rende problematico riuscire ad osservarne la radiazione di frenamento (Bremsstrahlung) e la stessa lunghezza di penetrabilità.[4]
Si può originare dal decadimento del bosone Z0 o anche dalla collisione di due fotoni.[5]
Storia[modifica | modifica wikitesto]
La particella tau fu scoperta in esperimenti condotti tra il 1974 e il 1977 da Martin Lewis Perl e dai suoi colleghi allo SLAC.[6][7] Grazie ad essi gli fu conferito il premio Nobel nel 1995, che condivise con Frederick Reines. Quest'ultimo vinse il premio per la scoperta del neutrino.[8]
Il simbolo «
Atomi esotici[modifica | modifica wikitesto]
Si prevede che il tauone possa formare atomi esotici come altre particelle subatomiche cariche. Uno di questi, detto tauonio in analogia con il muonio, sarebbe composto da un antitauone (
Un altro è un atomo di tipo "onio" composto da un tauone e da un antitauone; è detto vero tauonio ed è difficile da individuare perché il tauone ha una vita media estremamente breve alle basse energie (non-relativistiche) necessarie per formare questo atomo. La sua individuazione sperimentale sarebbe importante come test per l'elettrodinamica quantistica.[11]
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ a b Particle Data Group [1]
- ^ (EN) Riazuddin, Non-standard interactions (PDF), in NCP 5th Particle Physics Sypnoisis, vol. 1, n. 1, 2009, pp. 1-25. URL consultato il 4 agosto 2019 (archiviato dall'url originale il 3 marzo 2016).
- ^ Particle Data Group, M. Tanabashi e K. Hagiwara, Review of Particle Physics, in Physical Review D, vol. 98, n. 3, 17 agosto 2018, pp. 030001, DOI:10.1103/PhysRevD.98.030001. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ (EN) D. Fargion, P. G. De Sanctis Lucentini e M. De Santis, Tau Air Showers from Earth, in The Astrophysical Journal, vol. 613, n. 2, 1º ottobre 2004, pp. 1285, DOI:10.1086/423124. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ Vadym Zhuravlov, Properties of tau lepton, JAI, 1º gennaio 2003, pp. 186–189, DOI:10.1016/b978-0-444-51343-4.50052-1, ISBN 978-0-444-51343-4. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ M. L. Perl, G. S. Abrams e A. M. Boyarski, Evidence for Anomalous Lepton Production in ${e}^{+}\ensuremath{-}{e}^{\ensuremath{-}}$ Annihilation, in Physical Review Letters, vol. 35, n. 22, 1º dicembre 1975, pp. 1489–1492, DOI:10.1103/PhysRevLett.35.1489. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ (EN) L. B. Okunʹ, Leptons and quarks, collana North-Holland personal library, 2nd ed, North-Holland : Sole distributors for the U.S.A. and Canada, Elsevier Science Pub. Co, 1984, ISBN 978-0-444-86924-1.
- ^ (EN) Keith Cooper published, What are neutrinos?, su Space.com, 21 settembre 2022. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano, su grecoantico.com. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ Martin L. Perl, EVIDENCE FOR, AND PROPERTIES OF, THE NEW CHARGED HEAVY LEPTON (PDF), su slac.stanford.edu.
- ^ a b Stanley J. Brodsky e Richard F. Lebed, Production of the Smallest QED Atom: True Muonium (
μ +μ −), in Physical Review Letters, vol. 102, n. 21, 26 maggio 2009, p. 213401, DOI:10.1103/PhysRevLett.102.213401. URL consultato il 5 maggio 2020.
Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]
Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]
- Premio Nobel per la Fisica 1995, su nobelprize.org.
- Il quaderno di laboratorio di Perl che mostra la scoperta del tauone, su symmetrymag.org (archiviato dall'url originale il 2 ottobre 2006).
- A Tale of Three Papers gives the covers of the three original papers announcing the discovery.
- [2]
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