Tau (parçacık)
| Bileşim | Temel parçacık |
|---|---|
| Aile | Fermiyon |
| Nesil | Üçüncü |
| Etkileşim(ler) | Kütleçekim, Elektromanyetik, Zayıf |
| Antiparçacık | Antitauon |
| Kütle | 1776.99±0.29 MeV/c2 |
| Elektrik yükü | -1 e |
| Renk yükü | None |
| Spin | ½ |
Tau; (Yunanca τ harfi ile gösterilir) tau leptonu, tau parçacığı veya tauon olarak adlandırılır. Tau negatif yüke sahip, elektron benzeri bir temel parçacıktır.Elektron gibi spin 1/2'ye sahiptir. Elektron, müon ve üç nötrino ile birlikte tau lepton kategorisindedir. Tau da tüm parçacıklar gibi, bir antimadde karşılığına sahiptir; Tau'nun bu durumuna "antitau" denir. (pozitif tau olarak da adlandırılır).
Tau leptonlarının ömrü 2,9×10-13 s ve kütlesi 1776,86 MeV/c2'dir (müonlar için 105,66 MeV/c2 ve elektronlar için 0,511 MeV/c2). Etkileşimleri elektronunkilere çok benzer olduğundan tau, elektronun çok daha ağır bir versiyonu olarak düşünülebilir. Daha büyük kütleleri nedeniyle, tau parçacıkları elektronlar kadar bremsstrahlung radyasyonu yaymazlar; dolayısıyla, potansiyel olarak elektronlardan çok daha fazla nüfuz edicidirler.
Kısa ömrü nedeniyle, Tau'nun menzili esas olarak bozunma uzunluğu tarafından belirlenir ve bu da yaydığı bremsstrahlung radyosyuonu fark edilemeyecek kadar küçüktür. Nüfuz etme gücü sadece rölativistik hız (ışık hızıyla kıyaslanabilir hızlarda) ve enerjide (petaelektronvolt enerjilerin üzerinde), zaman genişlemesi nedeniyle normalde çok kısa olan menzili uzadığında ortaya çıkar.[1]
Diğer yüklü leptonlarda olduğu gibi, tau'nun bir tau nötrinosu vardır ve
ν
τ ile gösterilir.
Tarih
Tau arayışı 1960 yılında CERN'de Antonino Zichichi liderliğindeki Bologna-CERN-Frascati (BCF) grubu tarafından başlatıldı . Zichichi, şimdi tau olarak adlandırılan yeni bir sıralı ağır lepton fikrini ortaya attı ve bir arama yöntemi önerdi. Deneyi, hızlandırıcısı faaliyete geçtikten sonra 1969'da ADONE tesisinde gerçekleştirdi; ancak kullandığı hızlandırıcı tau parçacığını aramak için yeterli enerjiye sahip değildi.[2][3][4]
Tau, Yung-su Tsai'nin 1971 tarihli bir makalesinde bağımsız olarak öngörülmüştür.[5] Bu keşif teori öngürüsü sağlanan tau, Martin Lewis Perl tarafından 1974-1977 yılları arasında Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC) ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (LBL) grubunda Tsai'nin meslektaşlarıyla birlikte bir dizi deneyde tespit edilmiştir.[6] Ekipmanları SLAC'ın SPEAR adı verilen o zamanlar yeni olan elektron-pozitron çarpıştırma halkası ve LBL manyetik dedektöründen oluşuyordu. Leptonları, hadronları ve fotonları tespit edip birbirinden ayırabiliyorlardı. Tau'yu doğrudan tespit etmediler, bunun yerine anormal olayları keşfettiler:
" Bu olay formatına sahip:
e+
+
e-
→
e±
+
μ∓
+ en az iki tespit edilemeyen ve hakkında hiçbir geleneksel fikre sahip olmadığımız parçacığı keşfettik."
Enerjinin korunumu gerekliliğinden en az iki parçacığa, momentumun korunumu gerekliliğinden ise bir parçacığa ihtiyaç duyulduğu tespit edildi. En az iki tespit edilmemiş parçacığa ihtiyaç duyulduğu, enerji ve momentumun sadece bir tanesiyle korunamamasıyla gösterilmiştir. Ancak, başka hiçbir müon, elektron, foton veya hadron tespit edilmedi. Bu olayın yeni bir parçacık çiftinin üretimi ve ardından bozunması olduğu öne sürülmüştür:
-
e+
+
e-
→
τ+
+
τ-
→
e±
+
μ∓
+ 4
ν
Bunun doğrulanması zordu, çünkü
τ+
τ-
çiftini üretmek için gerekli olan enerji D mezon üretimi için gereken eşik değerine yakındır. Tau'nun kütlesi ve spini daha sonra DESY-Hamburg'da Çift Kollu Spektrometre (DASP) ve SLAC-Stanford'da SPEAR Doğrudan Elektron Sayacı (DELCO) ile yapılan çalışmalarla belirlenmiştir.
τ sembolü, keşfedilen üçüncü yüklü lepton olduğu için Yunanca Yunanca: τρίτον'dan (triton, İngilizcede "üçüncü" anlamına gelir) türetilmiştir.[7]
Martin Lewis Perl, 1995 Nobel Fizik Ödülü'nü Frederick Reines ile paylaşmıştır. Reines, nötrinonun deneysel keşfi nedeniyle ödülden kendi payına düşeni almıştır.
Kaynakça
- ^ Fargion, D.; de Sanctis Lucentini, P.G.; de Santis, M.; Grossi, M. (2004). "Tau air showers from Earth". The Astrophysical Journal. 613 (2): 1285-1301. arXiv:hep-ph/0305128 $2. Bibcode:2004ApJ...613.1285F. doi:10.1086/423124.
- ^ Zichichi, A. (1996). "Foundations of sequential heavy lepton searches". Newman, H.B.; Ypsilantis, T. (Ed.). History of Original Ideas and Basic Discoveries in Particle Physics. NATO ASI Series (Series B: Physics). 352. Boston, MA: Springer. ss. 227-275.
- ^ 't Hooft, Gerard (1996). In Search of the Ultimate Building Blocks. Cambridge University Press. s. 111.
- ^ Ricci, R.A.; Barnabei, O.; Monaco, F. Roversi; Maiani, L. (5 Haziran 1998). The Origin of the Third Family: In honour of A. Zichichi on the XXX anniversary of the proposal to search for the third lepton at Adone. World Scientific Series in 20th Century Physics. 20. Singapore: World Scientific Publishing. ISBN 9810231636. 978-9810231637
- ^ Tsai, Yung-Su (1 Kasım 1971). "Decay correlations of heavy leptons in e+ + e− → ℓ+ + ℓ−". Physical Review D. 4 (9): 2821. Bibcode:1971PhRvD...4.2821T. doi:10.1103/PhysRevD.4.2821.
- ^ Perl, M.L.; Abrams, G.; Boyarski, A.; Breidenbach, M.; Briggs, D.; Bulos, F.; Chinowsky, W.; Dakin, J.; Feldman, G. (1975). "Evidence for anomalous lepton production in
e+
e-
annihilation". Physical Review Letters. 35 (22): 1489. Bibcode:1975PhRvL..35.1489P. doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489. - ^ Perl, M.L. (6–18 Mart 1977). "Evidence for, and properties of, the new charged heavy lepton" (PDF). Van, T. Thanh; Orsay, R.M.I.E.M. (Ed.). Proceedings of the XII Rencontre de Moriond. XII Rencontre de Moriond. Flaine, France (April 1977 tarihinde yayınlandı). SLAC-PUB-1923. 9 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 25 Mart 2021.
 | Parçacık fiziği ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz. |
Otorite kontrolü  |
|
|---|
