A-level 物理 (进阶物理) / 轻子

轻子是与除强核力以外的所有基本力相互作用的粒子。轻子有两种类型：电子和中微子。

电子

电子是电荷为 -1.6 x 10⁻¹⁹C 的粒子。轻子有三种类型：电子 (e^-)、μ 子 (μ^-) 和 τ 子 (τ^-)，每种类型对应一个代。这些轻子具有反粒子，它们各自的电荷为 +1.6 x 10⁻¹⁹C：正电子 (e⁺)、反μ 子 (μ⁺) 和反τ 子 (τ⁺)。

中微子

中微子不带电，几乎没有质量。大量的中微子以接近光速的速度在宇宙中穿梭，也穿过你的身体。中微子的符号是希腊字母 ν，下标表示其代 (e、μ 或 τ)。如果是反中微子，符号上方会有一条横线。因此，μ 子反中微子的符号为 ${\bar {\nu _{\mu }}}$ .

轻子数

所有轻子的轻子数为 1。所有反轻子的轻子数为 -1。在核反应中，反应前的轻子数必须等于反应后的轻子数。这要求中微子的存在。当原子核发出β粒子（电子）时，发射前的轻子数为 0。如果没有中微子，发射后的轻子数将为 1，而不是 0。实际上，还会发射一个电子反中微子，它的轻子数为 -1，因此反应两侧的总轻子数为 0。

实际情况稍微复杂一些，因为每个代粒子的轻子数也必须守恒。β粒子的轻子数不能由 τ 子反中微子平衡，因为它们属于不同的代。