Martin Perl, físico de SLAC con formación inicial en ingeniería química, lleva años convencido de que no hay ninguna razón teórica de fondo para suponer que solo existen dos familias de leptones —electrón y muón, cada uno con su neutrino asociado—. Cuando entra en funcionamiento el colisionador electrón-positrón SPEAR de SLAC, Perl ve la oportunidad práctica de buscar un tercer leptón, más pesado, uniendo su grupo experimental al de Burton Richter y un equipo del Lawrence Berkeley Laboratory para construir el detector conocido como Mark I. Analizando los datos de colisiones electrón-positrón, el equipo encuentra en 1975 un conjunto de eventos anómalos: pares de partículas con un electrón y un muón de signos opuestos, sin que aparezca ninguna otra partícula visible que equilibre la energía y el momento del suceso. Estos sucesos "e-mu" no podían explicarse con ninguna partícula o proceso conocido entonces. Perl y su equipo publican el hallazgo en "Evidence for Anomalous Lepton Production in e+e- Annihilation" (Physical Review Letters, 1975), proponiendo que los eventos se explican por la producción de un par de leptones pesados, hasta entonces desconocidos, que se desintegran cada uno en un leptón más ligero (electrón o muón) y dos neutrinos invisibles —de ahí que la energía y el momento parecieran no conservarse en el evento observado—. La propuesta inicial es recibida con escepticismo: durante casi dos años, otros grupos intentan explicar los sucesos mediante mecanismos alternativos, como la producción de pares de mesones D con quark charm. Confirmaciones independientes en el DORIS de Hamburgo (experimentos PLUTO y DASP) en 1976-1977 terminan de disipar las dudas. En 1977, ya convencido de que se trataba de un leptón genuino, Perl le da el nombre de "tau" (τ), por la letra griega inicial de "tríton" (tercero), al ser el tercer leptón cargado descubierto. El hallazgo es la primera evidencia experimental de una tercera generación de partículas elementales —descubierta el mismo año, de forma independiente, que Leon Lederman confirma en Fermilab la existencia de la partícula upsilon y el quark bottom (ver entry separada herb-lederman-upsilon-bottom-quark-1977)—, completando junto a ese hallazgo la primera prueba sólida de que el patrón de generaciones de partículas se repite una tercera vez. Por este trabajo, Perl recibe el Premio Nobel de Física de 1995, veinte años después del descubrimiento.