Лептоны — это класс элементарных частиц, которые наряду с кварками составляют основу всей известной материи. Их главная отличительная черта — отсутствие участия в сильном ядерном взаимодействии, отвечающем за связь кварков внутри протонов и нейтронов. Из-за этого лептоны ведут себя как истинно точечные объекты без внутренней структуры.
Семейство лептонов насчитывает шесть частиц, сгруппированных в три поколения. Первое и самое известное поколение — это электрон и электронное нейтрино. Именно электроны формируют электронные оболочки атомов, определяют химические связи и отвечают за электричество. Второе поколение включает мюон и мюонное нейтрино. Мюон в 207 раз тяжелее электрона, но нестабилен и распадается за микросекунды. Третье поколение — тау-лептон (в 3500 раз тяжелее электрона) и тау-нейтрино. Эти частицы крайне недолговечны и рождаются только в условиях высоких энергий, например, в ускорителях или при космических столкновениях.
Ключевой закон физики — сохранение лептонного числа. При любых превращениях частиц суммарное количество лептонов (минус антилептоны) остаётся неизменным. Именно поэтому нейтрино, которые почти не взаимодействуют с веществом, обязательно появляются в реакциях радиоактивного распада, унося с собой «лептонный заряд».
