在粒子物理學中，輕子數是一個守恆的量子數，代表著一個基礎粒子反應中的輕子數量減去反輕子數量（輕子數用L表示，凡是輕子，L=+1；凡是反輕子，L=-1；輕子以外的粒子，L=0）。
基本介紹
- 中文名：輕子數
- 外文名：Lepton number
- 作用：表征基礎粒子反應的平衡
- 表征：用以表征輕子
- 表示：用L表示
- 領域：原子核物理
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相關概念
輕子與夸克
關於物質的基本組元和它們之間相互作用的實驗和理論研究，已經揭示了粒子物理世界的許多奧秘。我們現在已經知道，構成一切物質的基本磚塊有兩大家族：輕子和夸克，它們都是Fem粒子。傳遞夸克、輕子之間相互作用的是規範Bose粒子，光子傳遞電磁力，膠子傳遞強力，W和Z傳遞弱力。
輕子家族
輕子家族的粒子有六種。
輕子家族的粒子有六種味,它們具有以下兩個重要性質：
已知的六種味的輕子成對出現,每一對包括一種荷電輕子和一種被稱為中微子的中性輕子。
輕子數
實驗證明，在相互作用中輕子數守恆。比如反應前輕子數總和為+1，反應後生成的粒子的輕子數總和也為+1。不同類的輕子，如e輕子（電子、Ve子）的輕子數和μ輕子（μ子、Vμ子）的輕子數在實驗中也是分別守衡的。
Le，電子和電子中微子輕子數；
Lμ，介子和介子中微子輕子數；
L
， 粒子和 粒子中微子的輕子數。
描述粒子內部性質的一種相加性量子數。記為L，有電輕子數Le、μ輕子數Lμ和τ輕子數Lτ3種。電子e-及電子中微子γe的Le為+1 ，它們的反粒子e+和的Le為－1，其他粒子的Le=0；μ-和γμ的Lμ=+1，它們的反粒子μ+和γe的Lμ=－1，其他粒子的Lμ=0；τ-和γτ的τ粒子數L =+1，它們的反粒子 +和γe的L =－1，其他粒子的 L =0。有輕子參與的強作用、電磁作用、弱作用，粒子反應或衰變過程中，各輕子數分別守恆。輕子數守恆禁戒了一些似乎能夠發生的過程。例如μ±→e±+γ過程不會發生。
實驗發現
1962年實驗上發現存在兩種中微子Ve和Vμ，它們分別與電子和μ子相聯繫，因此輕子數守恆又分解為電子數（e－和Ve粒子數減去e+和Ve粒子數）和μ子數（μ－和Vμ粒子數減去μ+和Vμ粒子數）分別守恆。1975年M.佩爾等在e+e－對撞實驗中發現了一個新的輕子τ，它帶負電或正電，衰變成μ子或電子和兩個中微子。它的質量為1,776.99兆電子伏，接近質子質量的兩倍，所以又稱重輕子。2000年實驗上發現了與τ粒子相應的中微子V
。同樣，在輕子參與的所有過程中，τ輕子數也是守恆的。除 粒子外，前二類輕子（e、Ve和μ、Vμ）的性質已有較充分的研究，它們的性質非常類似，僅質量有很大差別，解釋這個現象是粒子物理學理論中的一個尚待解決的重要課題。
