ミューオンと中間子の決定的な違いは、ミューオンが部分構造を持たない素粒子であるのに対し、中間子はクォークと反クォークの対を持つ強い亜音速の素粒子であることです。

中間子とミューオンは物質中の粒子の一種で、ミューオンは電子などの素粒子の一種であり、それ以上小さな構造（クォークなど）には分けられない。しかし、中間子はミューオンよりやや大きく、クォークと反クォークの粒子を含んでいるので、ハドロン素粒子と呼ばれる別の種類の粒子に属します。ハドロンとはクォーク粒子を2個以上含むことを意味し、素粒子とは原子構造よりも小さい原子構造を意味する。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. ミュオンとは 3. 中間子とは 4. 横並び比較 - 表形式でのミュオンと中間子 5. まとめ

中間子は何ですか？

ミューオンは、下部構造を持たない素粒子です。つまり、これらの粒子は非常に小さく、その中にはクオークや反クオークの粒子は存在しない。この粒子は電子に似ている。電荷は-1、スピンは½です。しかし、電子よりも質量が大きい（約207倍）。強いスピンと分類することはできないからです。しかし、このような粒子は、原子核や他の粒子と強い相互作用で反応することはない。

図01：ミューオンの宇宙線シャドウ

ミューオンには、負に帯電した粒子と正に帯電した反粒子の2つの形態があります。反粒子は、スピンと質量は等しいが、電荷は反対である。また、この粒子は不安定で、平均寿命は約2.2秒である。しかし、他の素粒子と比べると、その寿命はかなり長い。

メソンは何ですか？

メソンはハドロン素粒子で、クォークと反クォークの2つの粒子が対になっている。この2つの粒子は強い相互作用によって結合している。一対の部分構造（クォーク）が存在するため、物理的にはやや大きな粒子となる。陽子の1.2倍の大きさです。

図02：粒子の違いによる分類

すべての中間子は不安定な粒子である。寿命は数マイクロ秒と非常に短い。これに加えて、荷電中間子粒子は崩壊を起こし、電子やニュートリノを形成する。一方、電荷のない中間子は崩壊する光子を生成する。中間子のスピンは1である。

メソン(mu***)とメソン(mes***)の違い

中間子は部分構造を持たない素粒子で、クォークと反クォークの対を持つハドロン素粒子である。したがって、中間子と中間子の重要な違いは、中間子が部分構造を持たない素粒子であるのに対し、中間子はクォークと反クォークの対を持つハドロン素粒子であることである。

さらに、中間子とのもう一つの違いは、ミューオンが電子に近い非常に小さなサイズであるのに対し、中間子は陽子の約1.2倍と非常に大きなサイズであることです。また、ミューオンのスピンは1/2の整数であるのに対し、中間子のスピンは0または1である。

概要 - メソン(mu***) vs. メソン(mes***)

ミューオンが部分構造を持たない素粒子であるのに対し、中間子はクォークと反クォークのペアを持つハドロン素粒子であることが重要な違いである。

引用

1 「メソン」 ストロングの息子、シゲ子、メソン、ここにあり。