Tau (partícula)

[2]​ Tiene una vida media muy corta, de unos 2,9·10−13 segundos, y una masa de unos 1777 MeV/c², casi el doble que la del protón y 3498 veces la del electrón.[3]​ El tauón fue anticipado independientemente en un artículo de 1971 por Yung-su Tsai.[4]​ Entonces fue detectado por primera vez en unos experimentos dirigidos por Martin Lewis Perl entre 1974 y 1977.[5]​ 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 Nacional Lawrence Berkeley.Con este instrumento, pudieron 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.[6]​ Martin Lewis Perl ganó el premio Nobel de física en 1995 por su descubrimiento, junto a Frederik Reines (que descubriría el neutrino tauónico).El símbolo τ se derivó del griego τρίτον (triton, que significa "tercero"), ya que fue el tercer leptón cargado descubierto.El tauón pertenece a la tercera generación de leptones, junto al muon que pertenece a la segunda y al electrón de la primera.El tau es un fermión, con un spin igual a la mitad de la constante reducida de Planck; y como los demás leptones, cumple la simetría CPT con su antipartícula.El tau es el único leptón que tiene la masa necesaria como para desintegrarse la mayoría de las veces en hadrones.Por tanto, todas las desintegraciones anteriores incluyen un neutrino tauónico, aunque debido a la propia naturaleza de los mismos son muy difíciles de detectar, dada su escasa interacción con la materia.Al igual que los modos de desintegración leptónica del tau, la desintegración hadrónica se produce a través de la interacción débil.[8]​Dado que el número de leptón tauónico se conserva en las desintegraciones débiles, siempre se crea un neutrino tau cuando una tau desintegra.Uno de dichos átomos, llamado tauonio por analogía al muonio, está compuesto por un antitauón y un electrón: τ+e−.
Diagrama de Feynman de las desintegraciones del tau por emisión de un off-shell bosón W .