மென்மி

மென்மி, அல்லது லெப்டான், அல்லது லெப்டோன் (Lepton) என்பது அணுக்கூறான அடிப்படைத் துகள்கள் சிலவற்றின் பொதுக் குடும்பப்பெயர். எதிர்மின்னி (எலக்ட்ரான்), மியூவான், டௌவான் (டௌ துகள்), மற்றும் இத் துகள்களின் நியூட்ரினோக்களும் (நுண்நொதுமிகளும்) மென்மிகள் அல்லது லெப்டான்கள் எனப்படும் அடிப்படைத் துகள் வகையைச் சேர்ந்தவை ஆகும். இந்த மென்மிகள் யாவும் தற்சுழற்சி எண் ¹⁄₂ கொண்டவை. பெர்மியான்கள் அல்லது (ஃவெர்மியான்கள்) தற்சுழற்சி எண் ¹⁄₂ கொண்டவை. இந்த மென்மிகள் அல்லது லெப்டான்கள் அணுக்கருவின் உள்ளே இயங்கும் அணுக்கரு வன்விசையை போல் வலுவான விசையுடன் இயங்குபவை அல்ல. மென்மிகள் உறவியக்க விசை, அணுக்கரு வன்விசையைக் காட்டிலும் ஏறத்தாழ 10¹³ மடங்கு மெலிவானது (10 டிரில்லியன் மடங்கு குறைந்த வலுவுடைய விசை).

மென்மிகளின் பண்புகள்

எல்லா மென்மிகளும் மென்மி எண் 1 (எண் ஒன்று) கொண்டவை. மென்மி எண் என்பது துகள்கள் பற்றிய இயற்பியலில் அறியப்படும் ஓர் அடிப்படை குவாண்டம் எண். மென்மிகள் அல்லது லெப்டான்கள் ஆறு வகையான “மணம்” கொண்டவை. இங்கே மணம் என்பது உயிரினங்கள் நுகரும் மணம் அல்ல. இத் துகள்கள் ஒவ்வொன்றின் அடிப்படை இயக்கத் தன்மையையும் ஒரு மணம் என்று இயற்பியலாளர்கள் வரையறை செய்கிறார்கள். அதாவது மணம் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட மென்மி எண், அடிப்படை மின்மம், மெல்லுறவு உயர்மின்மம் (weak hypercharge) ஆகியவற்றின் தொகுதியைக் குறிக்கும். எதிர்மின்னித் தன்மை கொண்டவற்றை எதிர்மின்னி “மணம்” கொண்ட மென்மிகள் (லெப்டான்கள்) என்பர்.

அதே போல மியூவான் தன்மை கொண்ட மென்மிகளை மியூவான் மணம் என்பார்கள். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மென்மி அடிப்படை மின்மம் “-1” (= -1 e), மென்மி எண் “1”, மெல்லுறவு உயர்மின்மம் “-1” ஆகியவை கொண்டிருந்தால் அது எதிர்மின்னி வகை மணம் உடையது. வழக்கமாகக் குறிக்கும் குறியெழுத்துகளில் L என்பது மென்மி எண்ணைக் (லெப்டான் எண்ணைக்) குறிக்கும். Q என்பது அடிப்படை அளவு எண்ணிக்கையில் மின்மத்தைக் குறிக்கும், YW என்பது மெல்லுறவு உயர்மின்மத்தைக் குறிக்கும். மென்மிகளில் ஆறுவகையான மணங்கள்:

எதிர்மின்னி e (L_e=1, Q = −1, Y_W= −1)
எதிர்மின்னி நுண்நொதுமி (எதிர்மின்னி நியூட்ரினோ) νe (L_e=1, Q=0, Y_W = −1)
மியூவான் μ (L_μ=1, Q=−1, Y_W = −1)
மியூவான் நுண்நொதுமி (மியுவான் நியூட்ரினோ) νμ (Lμ=1, Q=0, Y_W = −1)
டௌவான் (டௌ துகள்) τ (L_τ=1, Q = −1, Y_W = −1)
டௌவான் நுண்நொதுமி (டௌவான் நியூட்ரினோ) ντ (Lτ=1, Q=0, Y_W = −1)

இந்த ஆறுவகையான மணம் கொண்ட மென்மிகள் மூன்று பிரிவுகளாக (குடும்பங்களாக) பிரிக்கப்படுகின்றன. இதனை ஆங்கிலத்தில் “generation” என்று கூறுவர். முதல் பிரிவில் எதிர்மின்னியும் எதிர்மின்னி-நுண்நொதுமியும் அடங்கும். இப்படியாக மென்மிகளின் மூன்று பிரிவுகளையும் கீழ்க்காணுமாறு அட்டவனைப்படுத்தலாம்:

	முதல் பிரிவு	இரண்டாவது பிரிவு	மூன்றாவது பிரிவு
மென்மி (லெப்டான்)	எதிர்மின்னி	மியூவான்	டௌவான்
நியூட்ரினோ வகை மென்மி	எதிர்மின்னி நுண்நொதுமி	மியூவான் நுண்நொதுமி	டௌவான் நுண்நொதுமி

ஒவ்வொரு மென்மிகளுக்கும் ஒவ்வொரு மறுதலை மென்மிகள் உண்டு. எதிர்மின்னிக்கு மறுதலைத் துகள் நேர்மின்மம் கொண்ட மறுதலை-எதிர்மின்னி (பாசிட்ரான் அல்லது குறுநேர்மின்னி). அதே போல எல்லா மென்மிகளுக்கும் தனித்தனியாக மறுதலைத் துகள்கள் உண்டு.

துகள்	மறுதலைத் துகள்
எதிர்மின்னி	மறுதலை எதிர்மின்னி குறுநேர்மின்னி antielectron (or positron)
மியூவான்	மறுதலை மியூவான்
டௌவான்	மறுதலை டௌவான்
எதிர்மின்னி-நுண்நொதுமி	மறுதலை எதிர்மின்னி-நுண்நொதுமி
மியூவான் நுண்நொதுமி	மறுதலை மியூவான் நுண்நொதுமி
டௌவான்-நுண்நொதுமி	மறுதலை டௌவான்-நுண்நொதுமி

மென்மிகளின் (லெப்டான்களின்) அட்டவணை

பெயர்	குறியீடு	மின்மம்^[1] (e)	நிறை^[2] (MeV/c²)	பெயர்	குறியீடு	மின்மம்^[3](e)	நிறை^[4] (MeV/c²)
மின்மம் உடைய மென்மி / மறுதலை துகள்				மின்மமற்ற மென்மி நுண்நொதுமி (நியூட்ரினோ) / மறுதலை நுண்நொதுமி
எதிர்மின்னி / பாசிட்ரான்(குறுநேர்மின்னி)	e⁻ /e⁺	−1 / +1	0.511	எதிர்மின்னி நுண்நொதுமி /மறுதலை எதிர்மின்னி நுண்நொதுமி	ν _e/ν _e	0	< 0.0000022 ^[1]
மியூவான்	μ⁻ /μ⁺	−1 / +1	105.7	மியூவான் நுண்நொதுமி / மறுதலை மியூவான் நுண்நொதுமி	ν _μ/ν _μ	0	< 0.17 ^[1]
டௌவான்	τ⁻ /τ⁺	−1 / +1	1777	டௌவான் நுண்நொதுமி / மறுதலை டௌவான் நுண்நொதுமி	ν _τ/ν _τ	0	< 15.5 ^[1]

நுண்நொதுமிகளுக்கு நிறை (திணிவு) உண்டு ஆனால் அவை மிகமிகச் சிறியது. 2008 ஆம் ஆண்டளவிலே இன்னும் அவற்றின் நிறையை செய்முறை சோதனைகள் எதன் அடிப்படையிலும் நிறுவவில்லை. ஆனால் நுண்நொதுமி அலைவு (நியூட்டிரினோ அலைவு)களில் இருந்து தோராயமாக அவற்றின் நிறைகளின் (திணிவுகளின்) இருமடி வேறுபாடுகளைக் கீழ்க்காணுமாறு அறிந்துள்ளார்கள்: $\Delta m_{12}^{2}=80{\mbox{ meV}}^{2}$ and $\Delta m_{23}^{2}\approx \Delta m_{13}^{2}=2400{\mbox{ meV}}^{2}$ . மேலும் இதிலிருந்து அறியத்தக்க முடிவுகள்:

மியூவான் நுண்நொதுமியும் தௌவான் (டௌவான்) நுண்நொதுமியும் எதிர்மின்னி நுண்நொதுமியைக் காட்டிலும் 2.2 eV நிறை குறைவானவை. நிறை வேறுபாடுகள் மில்லி எதிர்மின்னி-வோலுட்டு (eV)அளவானவையே.
நுண்நொதுமிகளில் ஒன்றோ அதற்கு மேலானவையோ 0.040 eV ஐ விட மிகுந்த நிறையுடையவை.
நுண்நொதுமிகளில் இரண்டோ மூன்றோ 0.008 eV ஐ விட மிகுந்த நிறையுடையவை.

குறிப்புகளும் மேற்கோள்களும்

1.^ அடிப்படை மின்ம அலகில், ஓர் எதிர்மின்னியின் மின்மத்தின் பரும அளவை அடிப்படை அலகாகக் கொண்டு அளப்பது. எனவே எதிர்மின்னியின் மின்மமாகிய -1.602x10^-19 கூலாம் என்பது அடிப்படை மின்ம அலகில் -1 என்று குறிக்கப்பெறும்

2.^ நிறையின் அலகு MeV/c²என்று கொடுத்துள்ளதற்கான காரணம், ஐன்ஸ்டைனின் புகழ்பெற்ற பொருளின் நிறை - ஆற்றல் ஈடுகோண்மை ஆகும். நிறையின் பொதுவான வரையறை: m²c⁴ = E² - p²c². இங்கே m = நிறை, E = ஆற்றல், p = உந்தம், c = ஒளியின் விரைவு.

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 "Laboratory measurements and limits for neutrino properties".

வெளியிணைப்புகள்

The Particle Data Group who compile authoritative information on particle properties.
Leptons from the Georgia State University is a small summary of the lepton.

[neutrinomass-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 "Laboratory measurements and limits for neutrino properties".

[1]

[2]

[1]