تاوون

أعطي للتاوون الرمز τ وهو عن اليونانية ومعناها τρίτον, tríton أي " الثالث " ، ذلك لأن جسيم ليبتون-τ هو ثالث جسيم مشحون كهربيا مماثلا للإلكترون يكتشفه العلماء. .[5] اكتشفه الفيزيائي مارتن بيرل وزملائه عندما كانوا يجربون اصطدام الإلكترون المسرع بالبوزيترون المسرع في معجل جسيمات ستانفورد في عام 1975 . ومع أن كلا من الإلكترون والبوزيترون تبلغ كتلته 51و0 مليون إلكترون فولط/ مربع سرعة الضوء ( وتكتب الإنجليزية 51و0 MeV/c2) في حالة السكون ، إلا أن تسريعهما إلى سرعة مقاربة لسرعة الضوء في المعجل أكسبتهما طاقة حركة كبيرة جدا جدا تكفي لأن ينتجا عند اصطدامهما رأسيا جسيما كتلته آلاف أضعاف كتلتيهما حيث تتحول طاقة حركتهما إلى مادة ، وبهذا ينشأ التاوون . هذا متفق تماما مع قانون أينشتين عن تكافؤ الطاقة والكتلة .[6] تبلغ كتلة السكون للتاوون 1777 MeV/c2 ، أي نحو ألفي ضعف مجموع كتلتي السكون للإلكترون والبوزيترون ، وهذا مثال حي من الفيزياء يبين كيف يولد طفل أكبر كثيرا من آبائه.

حاز بيرل في عام 1995 على جائزة نوبل للفيزياء لاكتشافه جسيم التاوون.

Feynman-Diagramm der häufigsten Zerfallskanäle, wobei ${\displaystyle \pi ^{-}\equiv (d,{\bar {u}})}$ gilt

يتحلل التاوون τ بعد نشأته سريعا جدا جدا ، وهو يتحلل بصفة ريئسية إلى لبتونات خفيفة طبقا للمعادلتين :

${\displaystyle \tau ^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}+\nu _{\tau }\quad (17{,}83\pm 0{,}04)\,\%}$

${\displaystyle \tau ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mu }+\nu _{\tau }\quad (17{,}41\pm 0{,}04)\,\%}$

احتمال تحلله بهاتين الطريقتين تبلغان 8و17% و 4و17%.

كما يتحلل بطرق أخرى إلى جسيمات أثقل (هادرونات) ، مثل بيون أو كاون. المعادلات التالية تؤتي ببعض تلك الطرق (وتسمى أحيانا قنوات تحلل أو قنوات اضمحلال) ونسب احتمال حدوثها

[7]

${\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (25{,}52\pm 0{,}09)\,\%}$

${\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+\nu _{\tau }\quad (10{,}83\pm 0{,}06)\,\%}$

${\displaystyle \tau ^{-}\to 2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\nu _{\tau }\quad (9{,}31\pm 0{,}06)\,\%}$

${\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+2\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (9{,}30\pm 0{,}11)\,\%}$

${\displaystyle \tau ^{-}\to 2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (4{,}62\pm 0{,}06)\,\%}$

احتمال تحلله بقناة معينة مكتوبة بين أقواس طبقا لنسبتها المئوية للحدوث. وتوجد قنوات أخرى يتحلل بواسطها ولكن احتمال حدوثها أقل من 1%.

• ميوون
• كاون
• قائمة الجسيمات

• C. Amsler; et al. (2008). "Review of Particle Physics". Physics Letters B. 667: 1. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)

• Nobel Prize in Physics 1995
• Perl's logbook showing tauon discovery
• A Tale of Three Papers gives the covers of the three original papers announcing the discovery.

• بوابة الفيزياء