In hetstandaardmodel van de deeltjesfysica is hetmuon in de tweedegeneratie het equivalent van hetelektron in de eerste. Beide behoren ze tot de familie vanfermionen dieleptonen worden genoemd. Een muon heeft 207 keer de massa van het elektron (105,66 MeV/c²)[1] en eenspin van ½. Een muon wordt aangeduid met μ− en een anti-muon met μ+.
In1936 ontdekteCarl David Anderson, toen hij met behulp van eennevelvat kosmische straling bestudeerde, het muon. Anderson merkte op dat in zijn nevelvat sporen te zien waren die sterker gekromd waren dan die vanprotonen, maar minder sterk dan die van elektronen. Hij trok de conclusie dat het om sporen van een "nieuw" deeltje moest gaan. Ervan uitgaande dat deelektrische lading van het deeltje gelijk was aan die van het elektron volgde eveneens dat de massa van het nieuwe deeltje tussen die van het proton en die van het elektron moest liggen. Anderson noemde het deeltje daarom in eerste instantiemesotron.
Het werd echter al snel duidelijk dat het mesotron niet het door Yukawa gezochte boson kon zijn; het drong onder andere veel dieper door in allerlei stoffen (waaronder lucht) dan het theoretisch voorspelde boson (in feite is het muon dan ook geen boson, maar een fermion). Te midden van de bekende bouwstenen van de materie die op aarde voorkwamen leek het muon in eerste instantie geen natuurlijke plaats te hebben in dedeeltjesfysica. Dit gafIsidor Rabi (Nobelprijs voor de Natuurkunde in 1944) aanleiding tot zijn veel geciteerde uitspraak "Who ordered that?" Het duurde nog tot 1947 tot de door Yukawa voorspelde deeltjes werden gevonden, en wel doorCecil Powell van de universiteit van Bristol. Deze worden nupionen genoemd.
In de decennia na de ontdekking van het muon werden nog veel meer deeltjes met massa's tussen die van het elektron en die van het proton ontdekt en de naammeson werd ingevoerd als aanduiding voor al dit soort deeltjes. Het mesotron werd hernoemd totmu-meson. Intussen heeft de termmeson nog een betekenisverschuiving doorgemaakt; een meson is nu een deeltje dat is opgebouwd uit eenquark en een anti-quark. Het muon is in deze zin geen meson meer (het is een lepton), maar desondanks kom je de oude benaming nog weleens tegen.
Doordat het muon tweehonderd keer zo zwaar is als het elektron is het niet stabiel, het heeft eenvervaltijd (gemiddelde levensduur) van 2,2 μs.[1] In 1950 toondenBruno Pontecorvo enTed Hincks van de Chalk River Laboratories aan dat bij het verval van een muon een elektron en twee neutrino's worden uitgezonden:
Deze reactie leverde een probleem op want als er een neutrino en een anti-neutrino ontstaan, dan zou men verwachten dat deze elkaar direct annihileren tot een foton. Later toondenMelvin Schwartz,Leon Lederman enJack Steinberger aan dat er ten minste twee soorten neutrino's bestaan, namelijkelektron-neutrino'sνe enmuon-neutrino'sνμ. De door Pontecorvo en Hincks gevonden reacties moeten dus geschreven worden als:
