Un muon est une particule subatomique avec une charge négative qui est similaire à un électron en ce sens qu’elle a une charge négative et un spin similaire. Pour plus de simplicité, ils sont généralement représentés par la lettre grecque mu, ou μ. Les muons sont considérés comme des particules élémentaires. Les particules élémentaires sont des particules subatomiques qui ne sont pas connues pour avoir des sous-structures. Alors qu’un atome est composé de protons, de neutrons, d’électrons et d’autres particules, les particules élémentaires ne sont pas connues pour être constituées de particules plus petites.
La principale différence entre un muon et un électron est la masse. Les muons contiennent environ 200 fois plus de masse que les électrons. Essentiellement, ce sont des versions beaucoup plus lourdes des électrons. Par conséquent, ils sont beaucoup plus pénétrants que les électrons plus légers.
Avec l’électron, le tauon et les trois neutrinos, le muon est considéré comme un lepton. Les leptons sont l’une des familles de particules élémentaires considérées comme les éléments constitutifs de la matière. Le quark est une autre particule élémentaire qui reçoit cette classification ; les leptons et les quarks sont largement considérés comme les éléments constitutifs les plus élémentaires de la matière.
En étudiant le rayonnement cosmique en 1936, Carl D. Anderson, un physicien américain, a découvert le muon. Il a remarqué que les particules se courbaient à un angle différent de celui des autres particules subatomiques connues lorsqu’elles étaient passées à travers un champ magnétique, et a déterminé que cela était dû à une différence de masse. La découverte du muon a choqué la communauté scientifique car son existence était complètement inattendue et imprévisible. Peu de temps après, plusieurs autres particules subatomiques différentes avec des masses différentes ont été découvertes, et le terme muon a été inventé pour distinguer la découverte d’Anderson des autres.
Les muons ne forment que des événements et des situations à très haute énergie. Ni la désintégration radioactive normale ni la fusion nucléaire, comme celle qui se produit dans les réacteurs nucléaires et les bombes nucléaires, ne sont suffisamment énergétiques pour produire des muons. La plupart des muons qui atteignent la Terre proviennent de rayons cosmiques éloignés de l’espace. Lorsque les protons des rayons cosmiques entrent en collision avec les noyaux des particules d’air de la Terre, des muons sont produits.
Toutes les particules élémentaires ont des antiparticules correspondantes de charge opposée. Cependant, ils ont la même charge et le même spin. L’antiparticule d’un muon est l’antimuon chargé positivement. L’antimuon est parfois simplement appelé muon positif, car il a une charge positive.