整合管理～3.1格物致知～02粒子冒險奇境～02世界是由什麼組成？2.

整合管理～3.1格物致知～02粒子冒險奇境～世界是由什麼組成？2

輕子
另外一種物質粒子就是輕子。

一共有六個輕子，其中三個是帶電性的而另外三個則沒有。
它們是看似點的粒子而且沒有內部結構，最令人熟知的輕子就是電子(e-)，另外兩個帶電輕子是U介子(μ)和T介子(τ)，它們跟電子一樣帶電但較重一些。
其他的輕子是微中子 (ν)的三個類型。
它們不帶電性、質量很小而且很難發現到。
夸克是愛交際的，而且也只存在於有其他夸克的合成粒子內。反之輕子是獨行的粒子。
把帶電輕子看作獨立貓科動物，身上帶有難以看到的微中子跳蚤。
輕子衰變
較重的輕子，μ介子和т介子，在普通的粒子中根本找不到。
這是因為當它們生成之後很快就衰變了或者是變成較輕的輕子了，有時т介子輕子衰變成夸克、反夸克和т介子微中子。

電子和三種微中子是穩定的而且也是在我們週遭一般能夠見到的的類型。
當重輕子發生衰變，它所衰變成的粒子之一就是其對應的微中子。
其他的粒子可能是夸克和其反夸克，或別的輕子和其反微中子。

物理學家觀察到有些類型的輕子衰變是可能發生的而有些則否，為了說明這些，他們把輕子分成三個輕子家族：電子和其微中子、μ介子和其微中子以及和т介子和其微中子，衰變時每個家庭成員的數目必需保持一定。
（同一個家族的粒子和反粒子相消使得它們的總數為零）。
雖然輕子是獨行的，但它們總是對它們的家族很忠心！
輕子類型守恒
輕子被分成三個輕子家族：電子和其微中子、μ介子和其微中子以及т介子和其微中子 。
我們用“電子數目”、“μ介子數目”和“т介子數目”來討論粒子的輕子家族。電子和其微中子有電子數目 +1，正子和其反微中子亦有電子數目 -1，而其他全部粒子的電子數目為 0。其他兩輕子家族也是以類似算法計算μ介子數目和 т介子 數目。
一件關於輕子的重要事情就是當重輕子衰變成較小時的電子數目、μ介子數目和т介子數目總是守恒。
讓我們舉個衰變的例子吧！
μ介子衰變為一個μ介子微中子，一個電子和一個電子反微中子：

如你所見，電子、μ介子和т介子數目是守恒的，這些和其他我們所相信的守恒定律定義了不論如何給予一個假設輕子其衰變是有可能發生的。
輕子衰變測驗
哪個輕子衰變是可能發生的？
為什麼可能或為什麼不可能？
問題：

（一個т介子衰變成一個電子、一個電子反微中子和一個т介子微中子。）
答案：
可能！電荷、т介子數目、電子數目和能量都守恒。
問題：

（一個т介子輕子衰變靈一個μ介子和一個т介子微中子。）
答案：
不可能！μ介子數目不守恒。
一個μ介子的μ介子數目為1，而衰變式的右邊μ介子數目為1，但左邊μ介子數目為0。
現在試試難一點的：
問題：

（一個電子衰變成一個μ介子、一個μ介子微中子和一個電子微中子。）
答案：
不可能！很驚訝吧！雖然電子和μ介子數目守恒，但能量不守恒。
一個μ介子的質量遠多於電子，所以輕子不能衰變成比它當初還要重的東西！
物質的世代
注意夸克和輕子都有三個不同的組合。
每一組夸克和輕子的帶電類型稱為物質的世代。

（由上往下每個世代的帶電量為+2/3, -1/3, 0, 和 -1）世代是依據質量的增加所組成的。
在宇宙中所有可見的物質都是由粒子物質的第一世代所組成的 --上夸克、下夸克和電子。這是因為所有的第二和第三世代粒子都不穩定而且很快就衰變成穩定的第一代粒子。
等一下。如果較高世代的物質衰變得很快，而且很難觀察到，也不是構成我們週遭所有物質的成分，那它們究竟為何存在？
這是個好問題，事實上當物理學家I.I. Rabi發現μ介子時，他問，

所以究竟我們為什麼要有物質的世代？
為什麼是它們三個？
我們不知道。
而不了解為什麼有第二和第三代粒子，我們就不能排除有更多尚未發現到的夸克和輕子存在的可能性。
或許答案會是夸克和輕子都不是基本元素，我們看到的夸克是由更多的基本粒子所構成的合成粒子。
物質摘要
現在我們知道世界是由什麼構成的，最基本的物質粒子就是六夸克和六輕子。

唔，現在比剛才要更複雜了一點，記得我們從未發現分離的夸克，我們只在名為強子的合成粒子中看過它們 ，而且每一個粒子物質都有一個反物質粒子。