Il modello standard

9. I leptoni

di Patrizia De Simone

I leptoni si distinguono in sei sapori (o "flavour") : l'elettrone (e), il neutrino-elettrone, il muone (mu), il neutrino-muone, il tauone (tau) e il neutrino-tau.

L'elettrone, il muone, e il tauone hanno tutti carica elettrica negativa (-1) e sembrano differire l'uno dall'altro solo per avere masse diverse. Se esprimiamo le masse in rapporto alla massa del protone, otteniamo che l'elettrone è 1836 volte più leggero, il muone è 9 volte più leggero e il tauone è quasi 2 volte più pesante del protone. Ad ogni particella e, mu e tau è associata una particella detta neutrino che non trasporta alcuna carica elettrica. La massa dei neutrini non è ancora stata misurata con precisione, ma noi sappiamo che è molto piccola ... quasi nulla! Nel 1995 un gruppo di fisici del laboratorio di Los Alamos icona_linkesterno hanno annunciò di aver misurato un possibile intervallo di valori per la massa del neutrino: da 100 000 a un milione di volte inferiore a quella dell'elettrone!

Nota. Poiché i neutrini non hanno né carica elettrica né carica di colore (ricordiamo che la carica di colore è una caratteristica esclusiva dei quark) interagiscono con la materia che li circonda solo grazie alla forza debole. Ma la forza debole è causa di eventi estremamente rari, talmente rari che i neutrini sono in grado di attraversare l'intera massa terrestre senza subire alcuna interazione!

scienzapertutti_leptoni

Ovviamente ci sono anche le corrispondenti antiparticelle (vedi percorso Materia - Antimateria )

scienzapertutti_antileptoni

I leptoni più pesanti - i mu e i tau - si trasformano velocemente (tramite interazione debole) in leptoni più leggeri. I fisici hanno osservato molti di questi decadimenti e hanno scoperto che le regole secondo le quali queste particelle decadono possono essere spiegate se dividiamo i leptoni in tre famiglie o generazioni: l'elettrone e il suo neutrino, il muone e il suo neutrino, il tauone e il suo neutrino. Nel processo di trasformazione di un leptone il numero dei membri di ogni famiglia prima e dopo la trasformazione resta costante.

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