عرض مصدر لبتون (فيزياء)

{{استعمالات أخرى|لبتون (توضيح)}}
{{صندوق معلومات جسيم
| bgcolour =
| اسم = لبتون
| الصورة = [[ملف:Beta Negative Decay.svg|200px]]
| تعليق = يساهم اللبتون في عدة عمليات مثل [[اضمحلال بيتا|تحلل بيتا]] 
| الأنواع =  6 ([[إلكترون|الكترون]] - [[إلكترون نيوترينو|الكترون نيترينو]] - [[ميوون]] - [[ميوون نيترينو]] - [[تاوون]] - [[تاو نيترينو]])
| تصنيف =
| تكوين = [[جسيم أولي]]
| عائلة = [[فرميون]]ية
| جيل = الأول والثاني والثالث
| تفاعل = [[كهرومغناطيسية]] - [[جاذبية]] - [[قوة نووية ضعيفة|ضعيف]]
| جسيم = 
| جسيم مضاد = نقيض لبتون ({{جسيم دون ذري|Antilepton}})
| رمز = {{جسيم دون ذري|Lepton}}
| شحنة كهربائية=  +1 [[شحنة أولية|e]] و 0 e و−1 e
| شحنة لونية = لا يوجد
| دوران = {{كسر مائل|1|2}}
| رقم باريون = 0
}}
'''لبتون''' {{إنج|lepton}} هو جسيم أولي ومكون أساسي لل[[مادة]].<ref name="بريتانيكا"/> وأشهر اللبتونات المعروفة هو [[إلكترون|الالكترون]] والذي يحكم عمليات [[كيمياء|الكيمياء]] كلها لأنه موجود في أغلفة [[ذرة|الذرات]] وترتبط به [[خاصية كيميائية|الخصائص الكيميائية]] كلها. وتوجد فئتين أساسيتين للبتونات: [[شحنة كهربائية|المشحونة]] منها (وتعرف أيضا بلبتونات شبيه-الإلكترون)، ومحايدة (المشهورة باسم [[نيوترينو|نيترينو]]). ويمكن للبتونات المشحونة أن تندمج مع جسيمات أخرى لتكوين [[قائمة الجسيمات#جسيمات مركبة|جسيمات مركبة]] مثل [[ذرة|الذرات]] وذرة [[ميونيوم|الميونيوم]] الغريبة و[[بوزترونيوم|بوزيترونيوم]]، بينما النيترينو فهو ضعيف التفاعل مع المادة فهو نادرا الرصد.

هناك ست أنواع من اللبتونات وتعرف باسم [[نكهة (فيزياء الجسيمات)|النكهات]] وتكون ثلاثة [[جيل (فيزياء الجسيمات)|أجيال]].<ref name="HyperphysicsLepton"/> أول جيل منها هو اللبتونات الإلكترونية وتشمل [[إلكترون|الإلكترونات]] ({{جسيم دون ذري|Electron-}}) و[[إلكترون نيوترينو|الكترون نيترينو]] ({{جسيم دون ذري|Electron neutrino}}); والجيل الثاني هو اللبتونات الميونية وتشمل [[ميوون|الميوون]] ({{جسيم دون ذري|Muon-}}) و[[ميوون نيترينو]] ({{جسيم دون ذري|Muon neutrino}}); أما الجيل الثالث فيسمى اللبتونات التاوونية وتشمل [[تاوون]] ({{جسيم دون ذري|Tau-}}) و[[تاو نيترينو]] ({{جسيم دون ذري|Tau neutrino}}). كتلة الإلكترونات هي أقل كتلة في اللبتونات المشحونة. أما الأثقل فهي الميونات (وتسمى أحيانا ميو ميزون وكتلتها تصل 200 كتلة إلكترون). ويسمى التاوون أحيانا «تاو ميزون» وهو أثقل من الإلكترون نحو 300 مرة. وينتقل التاوون بسرعة إلى إلكترون خلال عملية [[اضمحلال الجسيمات|تحلل جسيم]]: وهي عملية انتقال من حالة كتلة أعلى إلى حالة كتلة أدنى، وبالتالي تكون الإلكترونات مستقرة وهي أغلب اللبتونات المشحونة في [[فضاء كوني|الفضاء الكوني]]، في حين يمكن إنتاج الميوون والتاوون فقط عند اصطدام الجسيمات ذات [[فيزياء الجسيمات|الطاقة العالية]] (مثل تلك التي تنتج من [[أشعة كونية|الأشعة الكونية]] والاصطدامات التي تُدرس في [[مسرع جسيمات|معجلات الجسيمات]]).

لدى اللبتونات عدة خصائص جوهرية مثل [[شحنة كهربائية|الشحنة الكهربائية]] و[[لف مغزلي|اللف]] و[[كتلة|الكتلة]]. وعلى عكس الكواركات فهي لا تخضع [[تآثر قوي|للتفاعل القوي]] ولكنها تخضع [[قوة أساسية|للتفاعلات الأساسية]] الثلاث الأخرى: [[كهرومغناطيسية|الكهرومغناطيسية]] (ماعدا النيترينوات والتي هي محايدة كهربائيا) و[[جاذبية|الجاذبية]] و[[قوة نووية ضعيفة|التفاعل الضعيف]]. لكل نكهة لبتون يقابلها نوع من [[جسيم مضاد|الجسيمات المضادة]] تسمى ب [[نقيض اللبتون]] وهي تختلف عن اللبتون فقط في أنها [[معكوس جمعي|مساوية بالحجم ومعاكسة بالشحنة]]. ومع هذا فإنه وفقا لنظريات معينة قد يكون للنيوترينو [[ماجورانا فيرميون|جسيم مضاد خاص به]]، ولكن حاليا لا يزال غير معروف ماإذا كانت تلك الحالة صحيحة أم لا.

ظهر الإلكترون وهو أول اللبتونات المشحونة نظريا في منتصف القرن التاسع عشر عن طريق عدة علماء<ref name="farrar">
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=W.V. Farrar
 |سنة=1969
 |عنوان=Richard Laming and the Coal-Gas Industry, with His Views on the Structure of Matter
 |صحيفة={{Ill-WD2|حوليات العلوم|id=Q282682}}
 |المجلد=25
 |العدد=3 |صفحات=243–254
 |doi=10.1080/00033796900200141
}}</ref><ref name="arabatzis">
{{استشهاد بكتاب
 |مؤلف=T. Arabatzis
 |سنة=2006
 |عنوان=Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities
 |مسار=http://books.google.com/?id=rZHT-chpLmAC&pg=PA70
 |صفحات=70–74
 |ناشر=[[دار نشر جامعة شيكاغو]]
 |ردمك=0-226-02421-0
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200510201501/https://books.google.com/books?id=rZHT-chpLmAC&pg=PA70&hl=en | تاريخ أرشيف = 10 مايو 2020 }}</ref><ref name="buchwald1">
{{استشهاد بكتاب
 |مؤلف=J.Z. Buchwald, A. Warwick
 |سنة=2001
 |عنوان=Histories of the Electron: The Birth of Microphysics
 |مسار= http://books.google.com/?id=1yqqhlIdCOoC&pg=PA195
 |صفحات=195–203
 |ناشر=[[ميت بريس]]
 |ردمك=0-262-52424-4
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200531003658/https://books.google.com/books?id=1yqqhlIdCOoC&pg=PA195&hl=en|تاريخ أرشيف=2020-01-25}}</ref> حتى اكتشفه العالم [[طومسون (توضيح)|طومسون]] سنة 1897.<ref name="thomson">
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=J.J. Thomson
 |سنة=1897
 |عنوان=Cathode Rays
 |مسار= http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/thomson1897.html
 |صحيفة=[[Philosophical Magazine]]
 |المجلد=44 |صفحة=293
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20190830203554/http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/thomson1897.html|تاريخ أرشيف=2019-08-30}}</ref> ثم بدأت الملاحظة باللبتون التالي وهو [[ميوون|الميوون]]، ثم اكتشفه العالم [[كارل أندرسون]] سنة 1936، ولكن صنف خطأ على أنه [[ميزون]] في ذاك الوقت.<ref>
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=S.H. Neddermeyer, C.D. Anderson
 |سنة=1937
 |عنوان=Note on the Nature of Cosmic-Ray Particles
 |صحيفة=[[فيزيكال ريفيو]]
 |المجلد=51
 |العدد=10 |صفحات=884–886
 |doi=10.1103/PhysRev.51.884
|bibcode = 1937PhRv...51..884N}}</ref> ولكن بعد التدقيق استدل على أن ليس للميوون أي خصائص متوقعة للميزون، ولكن لها تصرفات شبيهة بالإلكترون ولكن بكتلة أكبر. ولم يظهر اقتراح فكرة اللبتون بأنها عائلة جسيمات إلا سنة 1947.<ref name=LAS/> أول نيترينو وهو الكترون نيترينو فقد اقترحه العالم [[فولفغانغ باولي]] سنة 1930 لشرح بعض خصائص [[اضمحلال بيتا|تحلل البيتا]]<ref name=LAS/>، حيث تمت ملاحظتها أول مرة في [[تجربة النيوترينو]] التي أجراها العالمان الفيزيائيان [[كلايد كوان]] و[[فريدريك راينس]] سنة 1956.<ref name=LAS>
{{استشهاد بدورية محكمة
 |سنة=1997
 |عنوان=The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist
 |صحيفة=[[مختبر لوس ألاموس الوطني]]
 |المجلد=25 |صفحة=3
 |مسار=http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf
 |تاريخ الوصول=2010-02-10
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20130221123519/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf | تاريخ أرشيف = 21 فبراير 2013 }}</ref><ref>
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=F. Reines, C.L. Cowan, Jr.
 |سنة=1956
 |عنوان=The Neutrino
 |صحيفة=[[نيتشر (مجلة)]]
 |المجلد=178
 |العدد=4531 |صفحة=446
 |doi=10.1038/178446a0
|bibcode = 1956Natur.178..446R}}</ref> واكتشف الميوون نيوترينو سنة 1962 كلا من [[ليون ليدرمان]] و[[ملفن شفارتز]] و[[جاك شتاينبرجر]].<ref name="slac.stanford.edu">
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=G. Danby ''et al.''
 |سنة=1962
 |عنوان=Observation of high-energy neutrino reactions and the existence of two kinds of neutrinos
 |مسار=http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PRLTA,9,36
 |صحيفة=[[Physical Review Letters]]
 |المجلد=9 |صفحة=36
 |doi=10.1103/PhysRevLett.9.36
|bibcode = 1962PhRvL...9...36D| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200506064550/https://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PRLTA,9,36 | تاريخ أرشيف = 6 مايو 2020 }}</ref> أما التاوون فقد اكتشفه [[مارتن بيرل]] ومساعدوه من [[مختبر سلاك]] و[[مختبر لورنس بيركلي الوطني]] ما بين سنة 1974 و1977.<ref>
{{استشهاد بدورية محكمة
 |مؤلف=M.L. Perl ''et al.''
 |عنوان=Evidence for Anomalous Lepton Production in {{جسيم دون ذري|Positron}}{{جسيم دون ذري|Electron}} Annihilation
 |صحيفة=[[Physical Review Letters]]
 |المجلد=35 |العدد=22 |صفحة=1489
 |سنة=1975
 |doi=10.1103/PhysRevLett.35.1489
|bibcode=1975PhRvL..35.1489P
}}</ref>

تعتبر اللبتونات جزءا أساسيا في [[نظرية النموذج المعياري|نظرية النموذج العياري]]. ف[[إلكترون|الإلكترونات]] هي إحدى مكونات [[ذرة|الذرات]] بجانب [[بروتون|البروتونات]] و[[نيوترون|النيوترونات]]. أما [[ذرة شاذة|الذرات الشاذة]] فيمكن توليفها مع الميوونات والتاوونات بدلا من الإلكترونات، كما هو الحال في جسيمات اللبتون-ونقيض اللبتون مثل [[بوزترونيوم|بوزيترونيوم]]. أو يمكن تكوين ذرات غريبة مكونة من ميزون (موجب الشحنة) وإلكترون، مثل [[ميزونيوم|الميزونيوم]].ومن خصائص الميزونيوم أن له طيف مشابه تماما [[خطوط طيف الهيدروجين|لطيف الهيدروجين]] ويمكن تطبيق «معادلة ريدبرج» للطيف عليه.

== أصل الكلمة ==
أتى اسم لبتون من الكلمة [[اللغة اليونانية|اليونانية]] "λεπτόν" (''لبتون'') وهو فعل لكلمة "λεπτός" (لبتوس) وتعني «صغير-ناعم-رقيق»<ref>[http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus:text:1999.04.0057:entry=lepto/s λεπτός], Henry George Liddell, Robert Scott, ''A Greek-English Lexicon'', on Perseus Digital Library {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20161130110415/http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus:text:1999.04.0057:entry=lepto/s |date=30 نوفمبر 2016}}</ref>، واٌقدم مصدر موثق لشكل الكلمة هي«ري-بو-تو» ب[[اليونانية الميسينية]] مكتوبة بالنص الصوتي المسمى [[نظام خطي ب|خطي باء]]<ref>[http://www.palaeolexicon.com Palaeolexicon], Word study tool of ancient languages {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171008145344/http://palaeolexicon.com/ |date=08 أكتوبر 2017}}</ref>، وأول من استخدم تلك الكلمة هو الفيزيائي [[ليون روزنفيلد]] سنة 1948:<ref>L. Rosenfeld (1948)</ref>
<blockquote>بناء على اقتراح البروفيسور [[كريستيان مولر|مولر]] اتبنى اسم «ليبتون» (من λεπτός: صغيرة- رقيقة-حساسة) -وبوصفه رابط ل«[[نوية (ذرة)|نوكليون]]»- للدلالة على جسيمات ذات كتلة صغيرة.</blockquote>
وأصل الكلمة لا يعني أبدا أن جميع اللبتونات لها كتلة صغيرة. فعندما أطلق روزنفيلد عليها هذا الاسم فإنه لم يكن يعرف عن اللبتونات إلا الإلكترون والميوون وهما كانا صغيري الكتلة — كتلة الإلكترون ({{val|0.511|ul=MeV/c2}}){{يم}}<ref name="Electron">C. Amsler ''et al''. (2008): [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s003.pdf Particle listings – {{جسيم دون ذري|Electron-}}] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170211045632/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s003.pdf |date=11 فبراير 2017}}</ref>، وكتلة الميوون (تقديري {{val|105.7|u=MeV/c2}}){{يم}}<ref name="Muon">C. Amsler ''et al''. (2008): [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s004.pdf Particle listings – {{جسيم دون ذري|Muon-}}] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170130221229/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s004.pdf |date=30 يناير 2017}}</ref> هي كسور صغيرة مقارنة لكتلة البروتون «الثقيلة» ({{val|938.3|u=MeV/c2}}){{يم}}.<ref name="Proton">C. Amsler ''et al''. (2008): [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s016.pdf Particle listings – {{جسيم دون ذري|Proton+}}] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170130221338/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s016.pdf |date=30 يناير 2017}}</ref> ولكن عندما ظهر التاوون في منتصف السبعينات فإن كتلته ({{val|1777|u=MeV/c2}}){{يم}}<ref name="Tauon">C. Amsler ''et al''. (2008): [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s035.pdf Particle listings – {{جسيم دون ذري|Tau-}}] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170126034233/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s035.pdf |date=26 يناير 2017}}</ref> هو يعني ضعف كتلة البروتون وتقريبا 3500 مرة من الإلكترون.

== التاريخ ==
{{أيضا|إلكترون#الاكتشاف {{!}}اكتشاف الإلكترون}}
{| class="wikitable" style="float:left; font-size:90%; margin:.5em 0.5em 1em;"
|+مسميات اللبتون
|-
!اسم الجسيم !! اسم ضديد الجسيم
|-
|الكترون || ضديد الإلكترون<br />بوزيترون
|-
|الكترون نيترينو || الكترون ضديد النيترينو
|-
|ميوون<br />ميو لبتون<br />ميو || ضديد الميوون<br />ضديد ميو لبتون<br />ضديد ميو
|-
|ميوون نيترينو<br />ميووني نيترينو<br />ميو نيترينو || ضديد ميوون نيترينو<br />ضديد ميووني نيترينو<br />ضديد ميو نيترينو
|-
|تاوون<br />تاو لبتون<br />تاو || ضديد التاوون<br /> ضديد التاوو لبتون<br />ضديد تاو
|-
|تاوون نيترينو<br />تاوني نيترينو<br />تاو نيترينو || تاو ضديد نيترينو<br />تاوني ضديد نيترينو<br />تاو ضديد نيترينو
|}
أول ليبتون تم التعرف عليه كان الإلكترون، والذي اكتشفه [[طومسون (توضيح)|طومسون]] وفريقه من الفيزيائيين البريطانيين سنة 1897.<ref>S. Weinberg (2003)</ref><ref>R. Wilson (1997)</ref> ثم وفي سنة 1930 افترض [[فولفغانغ باولي]] [[إلكترون نيوترينو|الالكترون نيترينو]] ليحافظ على قوانين [[حفظ الطاقة (فيزياء)|بقاء الطاقة]] و[[زخم الحركة]]، و[[زخم زاوي|الزخم الزاوي]] في [[اضمحلال بيتا|إضمحلال بيتا]].<ref>K. Riesselmann (2007)</ref> وتفرض نظرية باولي بأن الجسيم الذي لم يتم اكتشافه بعد يحمل معه الفرق بين الطاقة والزخم والزخم الزاوي للملاحظات الأولية والنهائية المرصودة للجسيمات. فقد سمي «نيوترينو الإلكترون» فقط «نيوترينو» للتبسيط، كما أنه لم يتم التعرف بأن النيترينوات لها أنواع مختلفة تأني من نكهات مختلفة (أو تفاعلات جسيمات مختلفة).

بعد 40 عاما من اكتشاف الإلكترون اكتشف [[كارل أندرسون]] [[ميوون|الميوون]] سنة 1936. نظرا لكتلته فقد صنف في البداية على أنه [[ميزون]] بدلا من لبتون.<ref>S.H. Neddermeyer, C.D. Anderson (1937)</ref> ثم بدا واضحا بعد ذلك أن الميوون كان أكثر شبها للإلكترون من ميزون حيث أن الميونات لا تخضع [[تآثر قوي|للتفاعل القوي]] ومن ثم فقد أعيد تصنيفها: فتم تجميع الإلكترونات والميونات و (الإلكترون) نيترينو في مجموعة جسيمات جديدة وسميت اللبتونات. وفي سنة 1962 م أظهر كلا من [[ليون ليدرمان]] و[[ملفن شفارتز]] و[[جاك شتاينبرجر]] أن هناك أكثر من نوع للنيوترينو موجود عن طريق كشف لتفاعل ميوون نيترينو والتي حصلوا بموجبها على [[جائزة نوبل في الفيزياء|جائزة نوبل 1988]]، فمنذ ذلك الحين ظهرت افتراضات مختلفة لعدة نكهات من النيترينو.<ref>I.V. Anicin (2005)</ref>

أما [[تاوون|التاوون]] فقد كشف عنه [[مارتن بيرل]] ومساعديه في [[مختبر سلاك]] و[[مختبر لورنس بيركلي الوطني]]<ref>M.L. Perl et al. (1975)</ref> بعد سلسلة تجارب امتدت ما بين سنة 1974 و1977. كما هو الحال في الإلكترون والميون فقد كان متوقعا أن يكون معه نيوترينو مرتبطا به. فجاء أول دليل للتاوون نيترينو من مراقبة طاقة وزخم «مفقودين» في اضمحلال تاو، فمطابقة للطاقة والزخم «المفقودين» في إضمحلال بيتا أدى إلى اكتشاف الكترون نيترينو. وفي سنة 2000 أعلن عن أول اكتشاف لتفاعلات تاوون نيترينو بمعمل دونوت في [[فيرميلاب]] مما يجعله أحدث جسيم تم رصده مباشرة في [[نظرية النموذج المعياري|النموذج القياسي]].<ref name="obs">K. Kodama (2001)</ref>

بالرغم من أن جميع البيانات الحالية متناسقة على ثلاثة أجيال للبتونات، إلا أن بعض علماء الجسيمات يبحثون عن جيل رابع. فالحد الأدنى الحالي لكتلة اللبتون الرابع المشحون هو {{val|100.8|ul=GeV/c2}}{{يم}}<ref>C. Amsler ''et al''. (2008) [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s025.pdf Heavy Charged Leptons Searches] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170130221345/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s025.pdf |date=30 يناير 2017}}</ref>، بينما كتلة النيترينو المرتبط به لا تقل عن {{val|45.0|ul=GeV/c2}}{{يم}}.<ref>C. Amsler ''et al''. (2008) [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s077.pdf Searches for Heavy Neutral Leptons] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160304054906/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s077.pdf |date=04 مارس 2016}}</ref>

== الخصائص ==
=== اللف واللاتناظرية ===
[[ملف:Right left helicity-ar.svg|تصغير|200px|حلزونية لليمين وأخرى لليسار.]]
[[لف مغزلي|اللف المغزلي]] لجسيمات البتونات هو {{كسر مائل|1|2}}. ومن ثم ف[[نظرية احصاء اللف]] تعني أنهم [[فرميون]]ات وبالتالي تخضع ل[[مبدأ استبعاد باولي]]: لا يمكن للبتونين اثنين من نفس النوع أن يكونا في نفس الحالة تماما وفي نفس الوقت. وعلاوة، فإن هذا يعني أن اللبتون يمكن أن يكون في حالتي لف وهما إلى الأعلى أو الأسفل.

خاصية [[لاتناظرية]] هي خاصية وثيقة الصلة هنا، وهي بدورها مرتبطة ارتباطا وثيقا بخاصية بادية للعيان بسهولة وهي [[حلزونية (فيزياء الجسيمات)|الحلزونية]]. فحلزونية الجسيمات هو اتجاه لفها بالنسبة إلى [[زخم الحركة|زخمها]]: فالجسيمات التي تلف بنفس اتجاه زخمها تسمى اليمنى، والعكس صحيح مع الإتجاه الآخر حيث تسمى اليسرى. وعندما يكون الجسيم عديم الكتلة، فإن اتجاه الزخم المتصل بلفها هو حالة مستقلة، بينما الجسيمات الضخمة يمكنها أن تتجاوز الجسيمات حسب [[تحويل لورينتز|تحويلات لورنتز]] فتنقلب الحلزونية. فاللاتناظرية هي خاصية تقنية (التي تعرف من خلال سلوك التحول ضمن [[زمرة بوانكاريه|مجموعة بوانكاريه]]) تتفق مع الحلزونية (تقريبا) في الجسيمات عديمة الكتلة، ولا تزال واضحة المعالم عند الجزيئات الضخمة.

هناك العديد من [[نظرية الحقل الكمومي|نظريات الحقل الكمومي]] مثل [[كهروديناميكا كمية]] و[[ديناميكا لونية كمية]] تكون فيها الفرميونات اليسرى واليمنى متطابقة. لكن في النموذج القياسي فإن الفرميونات اليمنى واليسرى تعامل على أنها غير متماثلة. فالفرميونات اليسرى تساهم في [[قوة نووية ضعيفة|القوة النووية الضعيفة]]، في حين لا توجد نيترينوات يمنى. وهذا مثال على [[تكافؤ (فيزياء)|انتهاك التكافؤ]]. كثيرا ما يرمز مجالات اليسرى بالحرف اللاتيني "L" (مثال على ذلك {{جسيم دون ذري|electron}} <sub>L</sub>) بينما يرمز المجال الأيمن بالحرف "R".
{{-}}

=== التفاعل الكهرومغناطيسي ===
[[ملف:Lepton-interaction-vertex-eeg.svg|تصغير|تفاعل لبتون-فوتون]]
أحد أبرز خصائص اللبتونات هي [[شحنة كهربائية|شحنتها الكهربائية]]، ورمزها ''Q''. وتحدد تلك الشحنة قوة تفاعلاتها الكهرومغناطيسية. وهي تحدد قوة [[حقل كهربائي|المجال الكهربائي]] التي يولدها الجسيم (انظر [[قانون كولوم]]) وقوة تأثر الجسيمات للحقل مغناطيسي أو الكهربائي الخارجي (انظر [[قوة لورنتس|قانون لورنتز]]). ويحتوي كل جيل على لبتون شحنته ''Q''{{يم}}&nbsp;={{يم}}&nbsp;{{يم}}-1 (يعبر عن شحنة الجسيم بوحدة [[شحنة أولية]]) ولبتون شحنته &nbsp;={{يم}}&nbsp; صفر. ويشار عموما إلى اللبتون المشحون كهربائيا ب «لبتون موجب الشحنة» بينما يسمى اللبتون المحايد بالنيترينو. فعلى سبيل المثال يتكون الجيل الأول من الكترون {{جسيم دون ذري|electron}} سالب الشحنة والكترون نيترينو {{جسيم دون ذري|electron neutrino}} محايد كهربائيا.

يعبر عن التفاعل الكهرومغناطيسي لللبتونات المشحونة في لغة نظرية المجال الكمي بحقيقة أن الجسيمات تتفاعل مع كم المجال الكهرومغناطيسي وهو [[فوتون|الفوتون]]. ويظهر [[مخطط فاينمان]] للتفاعل إلكترون-فوتون على اليسار.

بما أن اللبتونات لها دوران فعلي تتشكل حسب اللف، فإن اللبتونات المشحونة تولد حقلا مغناطيسيا. وتحدد قيمة حجم [[عزم مغناطيسي|عزمها المغناطيسي ثنائي القطب]] '''μ''' بالتالي:
:<math>\mu = g \frac{ Q e \hbar}{4 m} </math>
حيث m هي كتلة اللبتون و g هو مايسمى ب [[معامل جي]] للبتون. تنبأ أول تقريب لميكانيكا الكم أن عامل جي هو 2 لكل اللبتونات. لكن في المستويات الأعلى يكون تأثير الكم ناتجا من حلقات موجودة في مخطط فايمان تدخل التصحيحات على تلك القيمة. وتلك التصحيحات التي تعرف ب[[عزم مغناطيسي شاذ|العزم المغناطيسي ثنائي القطب الشاذ]] هي حساسة للغاية لتفاصيل نموذج نظرية الحقل الكمي وبالتالي تعطي الفرصة في إجراء فحوص دقيقة للنموذج القياسي. تتفق القيم النظرية والمحسوبة للعزم المغناطيسي ثنائي القطب الشاذ للإلكترون مع ما يصل إلى ثمانية ارقام كبيرة.<ref>M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995), p. 197</ref>

=== قوة نووية ضعيفة ===
{| style="float:left; width:160px;"
|-
|
{|class=wikitable style="font-size:90%;"
|[[ملف:Lepton-interaction-vertex-evW.svg|150px]]
|-
|[[ملف:Lepton-interaction-vertex-pvW.svg|150px]]
|-
|[[ملف:Lepton-interaction-vertex-eeZ.svg|150px]]
|-
|التآثرات الضعيفة في لبتونات الجيل الأول.
|}
|}
تنتظم اللبتونات اليسرى المشحونة وكذلك النيترونات اليسرى في النموذج القياسي في [[حالة ثنائية|خط ثنائي]] {{بدون لف|({{جسيم دون ذري|electron neutrino}}<sub>L</sub>, {{جسيم دون ذري|electron}}<sub>L</sub>)}} بحيث تتحول إلى [[سبينور]] متمثلة في (''T''{{يم}}&nbsp;=&nbsp;{{يم}}{{كسر مائل|1|2}}) مقياس التماثل [[(2)SU]] [[لف نظائري ضعيف|للف النظائري الضعيف]]. وهذا يعني ان الجسيمات هي في [[قيم ذاتية ومتجهات ذاتية|الحالة الذاتية]] لإسقاط اللف النظائري ''T''<sub>3</sub> بقيمة ذاتية {{كسر مائل|1|2}} و−{{كسر مائل|1|2}} بالتسلسل. وخلال ذلك فإن اللبتونات اليمني المشحونة تتحول إلى عدد نظائري ضعيف (''T''{{يم}}&nbsp;=&nbsp;{{يم}}0) لذا فإنها لا تشارك في التفاعل الضعيف في حين أنه لا يوجد نيترينو يمين على الإطلاق.

تعيد [[آلية هيغز]] تجميع الحقول القياسية لتماثلات كلا من اللف النظائري (2)SU وفرط الشحنة الضعيفين (2)U إلى ثلاثة بوزونات ناقلة ضخمة ({{جسيم دون ذري|W boson+}}، {{جسيم دون ذري|W boson-}}، {{جسيم دون ذري|Z boson0}}) متوسطة بين التفاعل الضعيف وبوزون ناقل عديمة الكتلة (الفوتون) المسؤول عن التفاعل الكهرومغناطيسي. ويمكن حساب الشحنة الكهربائية ''Q'' من إسقاط اللف النظائري ''T''<sub>3</sub> وفرط الشحنة الضعيف ''Y''<sub>W</sub> خلال [[صيغة جيلمان-نيشيجيما|صيغة جيل مان-نشيجيما]]،:''Q'' = ''T''<sub>3</sub> + ''Y''<sub>W</sub>/2
لاستعادة الشحنة الكهربائية المرصودة لجميع الجسيمات يجب أن يكون الخط الثنائي للف النظائري الضعيف الأيسر {{بدون لف|({{جسيم دون ذري|electron neutrino}}<sub>L</sub>، {{جسيم دون ذري|electron}}<sub>L</sub>)}} لديه ''Y''<sub>W</sub>&nbsp;=&nbsp;−1، في حين أن اللف النظائري الأيمن العددي {{su|p=−|b=R}}e يجب أن يكون ''Y''<sub>W</sub>&nbsp;=&nbsp;−2. ويظهر تفاعل اللبتونات مع بوزونات ناقلة ذات تفاعل ضعيف جدا في الصورة على اليمين.

=== الكتلة ===
يبدأ كل لبتون في [[نظرية النموذج المعياري|النموذج القياسي]] بلا كتلة صحيحة. أما اللبتونات المشحونة (مثل الإلكترون والميون وتاو) فإنها تنال كتلتها خلال التفاعل مع [[بوزون هيغز|مجال هيغز]]، ولكن تبقى النيوترينوات عديمة الكتلة. لأسباب فنية فإن انعدام كتلة النيوترينوات يعني أنه لا يوجد خلط بين مختلف أجيال اللبتونات المشحونة كما هو في الكواركات. ويتفق ذلك كثيرا مع الملاحظات التجريبية الحالية.<ref>M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995), p. 27</ref>

ومن المعروف أنه من التجارب - وأبرزها [[تذبذب النيوترينو]]ات المرصودة<ref>Y. Fukuda ''et al''. (1998)</ref> - أن النيوترينوات في الواقع لها كتلة صغيرة جدا أي أقل من {{val|2|ul=eV/c2}}{{يم}}.<ref name="Neutrino"/> وهذا يعني أن هناك فيزياء [[فيزياء ما وراء النموذج المعياري|فيزياء ما وراء النموذج العياري]]. وحاليا الامتداد الأكثر تفضيلا هو ما يسمى [[آلية التأرجح]] التي من شأنها أن تفسر لماذا النيوترينوات اليسرى خفيفة جدا مقارنة مع مطابقتها من اللبتونات المشحونة، ولماذا لم نر حتى الآن نيوترينوات يمنى؟

=== أرقام لبتونية ===

يحدد لكل أعضاء [[حالة ثنائية|الخط الثنائي]] من [[لف نظائري ضعيف|اللف النظائري الضعيف]] للجيل [[عدد لبتون|رقم لبتوني]] والذي يحفظه النموذج العياري.<ref name="MartinShaw">B.R. Martin, G. Shaw (1992)</ref> فالإلكترونات والإلكترون نيترينوات يكون لها رقم إلكتروني ''L''<sub>e</sub>&nbsp;=&nbsp;1، في حين لدى الميوون وميوون نيترينو رقم ميوني ''L''<sub>μ</sub>&nbsp;=&nbsp;1، وجسيمات تاوون وتاوون نيترينو لديها رقم تاووني ''L''<sub>τ</sub>&nbsp;=&nbsp;1. ولأضداد اللبتونات رقم لبتوني مختص هو -1.

حفظ الأرقام اللبتونية يعني أن عدد اللبتونات من ذات النوع لا يتغير عند تفاعل الجسيمات. مما يعني أن نشأة اللبتونات وأضدادها يجب أن يكون في أزواج في الجيل الواحد. على سبيل المثال، تحدث العمليات التالية في إطار المحافظة على الأرقام اللبتونية:{{-}}
<!-- [[ملف:Lepton isodoublets fixed.png|تصغير|يمين|Each generation forms a [[لف نظائري ضعيف]] [[حالة ثنائية]].]] -->
:{{جسيم دون ذري|link=yes|Electron}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Antielectron}} → {{جسيم دون ذري|link=yes|Photon}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Photon}},
:{{جسيم دون ذري|link=yes|Tau}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Antitau}} → {{جسيم دون ذري|link=yes|Z boson0}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Z boson0}},

ولكن ليست تلك:

: {{جسيم دون ذري|link=yes|Antimuon}} + {{يم}}{{جسيم دون ذري|link=yes|Electron}}{{يم}} →{{يم}} {{جسيم دون ذري|link=yes|Photon}}
:{{جسيم دون ذري|link=yes|W boson-}} → {{جسيم دون ذري|link=yes|Electron}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Tau neutrino}},
:{{جسيم دون ذري|link=yes|Antitau}}{{يم}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|Muon}}{{يم}} → {{يم}}{{جسيم دون ذري|link=yes|Z boson0}}.

== جدول اللبتونات ==

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+خصائص اللبتونات
|-
! اسم الجسيم/ضديد الجسيم
! الرمز
! [[شحنة كهربائية|Q]] - [[شحنة أولية|e]]
! [[لف مغزلي|S]]
! L<sub>e</sub>
! L<sub>μ</sub>
! L<sub>τ</sub>
! كتلة (MeV/c<sup>2</sup>)
! العمر ([[ثانية|ث]])
! التحلل العام
|-
|style="text-align:left"| [[إلكترون|الكترون]] / [[بوزيترون|ضديد الإلكترون]]<ref name="Electron"/>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Electron}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Positron}}
| −1/+1
| {{كسر مائل|1|2}}
| +1/−1
| 0
| 0
| {{val|0.510998910|(13)}}
| مستقر
| مستقر
|- 
|style="text-align:left"| [[ميوون]] / [[ميوون|ضديد الميوون]]<ref name="Muon"/>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Muon}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Antimuon}}
| −1/+1
| {{كسر مائل|1|2}}
| 0
| +1/−1
| 0
| {{val|105.6583668|(38)}}
| {{val|2.197019|(21)|e=-6}}
| {{جسيم دون ذري|link=yes|electron-}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|electron antineutrino}} + {{جسيم دون ذري|link=yes|muon neutrino}}
|-
|style="text-align:left"| [[تاوون]] / [[تاوون|ضديد التاوون]]<ref name="Tauon"/>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Tau}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Antitau}}
| −1/+1
| {{كسر مائل|1|2}}
| 0
| 0
| +1/−1
| {{val|1776.84|(17)}}
| {{val|2.906|(10)|e=-13}}
| [http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s035.pdf See {{جسيم دون ذري|tau-}} decay modes]
|-
|style="text-align:left"| [[إلكترون نيوترينو|الكترون نيترينو]] / [[إلكترون نيوترينو|ضديد الكترون النيترينو]]<ref name="Neutrino">C.Amsler et al. (2008): [https://pdg.lbl.gov/2008/listings/s066.pdf Particle listings – Neutrino properties] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170126034233/http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s035.pdf |date=26 يناير 2017}}</ref>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Electron neutrino}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Electron antineutrino}}
| 0
| {{كسر مائل|1|2}}
| +1/−1
| 0
| 0
| <{{val|0.0000022}}<ref name="neutrinomass">J. Peltoniemi, J. Sarkamo (2005)</ref>
| غير معروف
|
|-
|style="text-align:left"| [[ميوون نيترينو]] / [[ميوون نيترينو|ضديد ميوون نيترينو]]<ref name="Neutrino"/>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Muon neutrino}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Muon antineutrino}}
| 0
| {{كسر مائل|1|2}}
| 0
| +1/−1
| 0
| <0.17<ref name="neutrinomass"/>
| غير معروف
|
|-
|style="text-align:left"| [[تاوون نيترينو]] / [[Tau تاوون نيترينو|ضديد تاوون نيترينو]]<ref name="Neutrino"/>
| {{جسيم دون ذري|link=yes|Tau neutrino}}/{{جسيم دون ذري|link=yes|Tau antineutrino}}
| 0
| {{كسر مائل|1|2}}
| 0
| 0
| +1/−1
| <15.5<ref name="neutrinomass"/>
| غير معروف
|
|}

== انظر أيضا ==
* [[ميونيوم]]
* [[هادرون|هدرونات]]
* [[قائمة الجسيمات]]
* [[نظرية النموذج المعياري|نظرية النموذج العياري]]
* [[كوارك]]
* [[غلوون]]

== مصادر ==
{{مراجع|2|refs=
<ref name="بريتانيكا">{{استشهاد ويب
 |عنوان=Lepton (physics)
 |مسار=https://www.britannica.com/science/lepton
 |عمل=[[موسوعة بريتانيكا]]
 |تاريخ الوصول=2010-09-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20150511203531/http://www.britannica.com/EBchecked/topic/336940/lepton | تاريخ أرشيف = 11 مايو 2015 }}</ref><ref name="HyperphysicsLepton">
{{استشهاد ويب
 |مؤلف=R. Nave
 |عنوان=Leptons
 |مسار=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/lepton
 |عمل=[[هايبرفيزيكس]]
 |ناشر=[[جامعة ولاية جورجيا]], Department of Physics and Astronomy
 |تاريخ الوصول=2010-09-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20150402190338/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/lepton | تاريخ أرشيف = 02 أبريل 2015 }}</ref>

}}
{{روابط شقيقة}}
{{جسيمات}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{ضبط استنادي}}
{{فيزياء نظرية}}
{{شريط بوابات|إلكترونيات|الفيزياء|الكيمياء}}

[[تصنيف:ليبتونات|*]]
[[تصنيف:العلم في 1897]]
[[تصنيف:جسيمات أولية]]
[[تصنيف:مفاهيم فيزيائية]]