Tau atom altı parçacığı 1974-1977 yılları arasında Martin Lewis Perl ile Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (SLAC-LBL) ortak grubunda çalışan meslektaşlarıyla yaptıkları birlikte bir dizi deney sonucunda tespit edilmiştir. Bu deneylerde SLAC’ın yeni SPEAR adı verilen e+ – e- çarpışma halkası ve LBL’nin manyetik dedektörü kullanılmıştır.
Tau spini ½ ve elektrik yükünün negatif olmasıyla elektrona benzer temel bir parçacıktır. Elektron, müon, nötrino ile birlikte tau lepton olarak sınıflandırılmaktadır. Tüm temel parçacıklar gibi taunun da zıt yüke sahip bir antiparçacığı vardır. Bu antiparçacık antitau ya da pozitif tau olarak bilinir. Taunun yarılanma ömrü 2.9×10–13s, kütlesi 1776.82 MeV/c2’dir. Karmaşık parçacıkların bozunma, dönüşüm veya yok edilme süreçleri sırasında veya sonrasında ortaya çıkarlar.
Taunun etkileşimleri elektronunkine çok benzer olduğu için, bir tau elektronun çok daha ağır bir versiyonu olarak düşünülebilir. Çünkü tau atom altı parçacıkların çok büyük kütlelerinden dolayı tau parçacıkları elektronlar gibi bremsstrahlung ışımasını yaymazlar; sonuç olarak bu parçacıklar elektronlardan çok daha fazla nüfuz edilme potansiyeline sahiptirler. Ancak, tau parçacıklarının kısa yaşam ömürleri farkedilebilmeleri için yeterince uzun değildir.
Tau, hadronlara bozunan tek leptondur. Diğer leptonlar bu bozunma için gerekli olan kütleye sahip olmadığından bu işlemi gerçekleştiremezler. Tau’nun diğer bozunma modları gibi, hadronik bozunma zayıf etkileşim yoluyladır.
Baskın olan hadronik tau bozunmanın dallanma oranları şöyledir:
- Bir yüklü pionun, nötr pion ve tau nötrinoya bozunması için %25.52;
- Yüklü bir pion, tau tau nötrinoya bozunması için %10.83;
- Bir yüklü pionun, iki nötr pion ve tau nötrinoya bozunması için %9.30.
Martin Lewis Perl tau leptonu için yaptığı keşifle 1995 yılı Nobel Fizik Ödülü’nün sahibi oldu. Aslında bu ödülü nötrinonun deneysel keşfini gerçekleştiren Frederick Reines ile paylaştığını söylemek daha doğru olur.
Atom altı parçacıklar yazı dizimizde elektron, nötron, proton ve pozitronun ardından sonra tau atom altı parçacığını ele almış olduk. Yazı dizimiz devam ediyor olacak.
Sema Nur Yıldırım
Gaziantep Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Kaynak:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tau_(particle)
Image: Greg Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory