Tau (partícula)

Tau (τ) τ
Clasificación Partícula elemental
Familia Fermión
Grupo Leptón
Generación Tercera generación
Interacción Gravedad, electromagnetismo e interacción débil
Antipartícula Antitau (τ+)
Descubierta Martin Lewis Perl et al. (1975)[1]
Masa 3,167 (6) · 10−27 kg
1776,99 (29) MeV/ c2
Vida media 2.906 · 10−13 s
Carga eléctrica −1 e
Carga de color Neutra
Espín 12
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La partícula tau, también llamada a veces tauón, es una partícula elemental masiva que pertenece a la tercera generación de leptones. Tiene una vida media muy corta, de unos 3,3·10−13 segundos, y una masa de unos 1777 MeV/c², casi el doble que la del protón y 3498 veces la del electrón.[2]

Historia

El tau fue detectado por primera vez en unos experimentos dirigidos por Martin Lewis Perl entre 1974 y 1977. Se descubrió gracias a un nuevo colisionador de electrones y positrones, el Anillo Acelerador de Positrones y Electrones de Stanford (Stanford Positron and Electron Accelerator Ring o SPEAR), construido en SLAC en 1972; y un nuevo detector magnético, el MARK-I, desarrollado en colaboración con el Laboratorio de Lawrence-Berkeley. Con este instrumento, puedieron detectarse ciertas anomalías en la desintegración de las partículas generadas en las colisiones; observaron el siguiente evento:

Al hacer el balance de energía entre los estados inicial y final, se observó que la energía final era menor. En ninguna ocasión los muones, hadrones o fotones sumaban la energía necesaria para igualarse a la del estado inicial. Entonces se propuso que con la energía que hacían colisionar al electrón y al positrón se creaba un par de nuevas partículas muy masivas, que pronto decaían en las demás partículas observadas. El evento sería:

Esta propuesta fue difícil de verificar porque la energía necesaria para producir el par tau-antitau era parecida a la requerida para crear un par de mesones. Posteriores experimentos en DESY y en SLAC confirmaron la existencia de la partícula, y proporcionaron valores más precisos para la masa y spin de la misma. [3] Martin Lewis Perl ganó el premio Nobel de física en 1995 por su descubrimiento, junto a Frederik Reines (que descubriría el tau-neutrino).

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