Nombre leptònic

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Dins l'entorn de la física d'altes energies, el nombre leptònic és el nombre de leptons menys el nombre de antileptons.

En forma d'equació,

 L = n_{\ell}- n_{\overline{\ell}}

així tots els leptons tenen assignat el valor de+1, antileptons -1, i partícules no leptons 0. El nombre leptònic (de vegades anomenat també càrrega leptons) és un nombre quàntic additiu, això significa que la seva suma és preservada en interaccions (l'oposat als nombres quàntics multiplicatius com la paritat, on el producte es preserva).

A banda del nombre leptònic , hi ha la família de nombres leptònics , estan també definits:

amb el mateix esquema d'assignació que el nombre leptònic:+1 per partícules de la família corresponent, -1 per les antipartícules, i 0 per leptons d'altres famílies o partícules no leptons.

Lleis de conservació de nombres leptons[modifica | modifica el codi]

Molts models, incloent el model estàndard de la física de partícules confia en la conservació del nombre leptònic : el nombre leptònic perdura constant a través de la interacció. Per exemple, en la desintegració beta:

\begin{matrix}
 & n & \rightarrow & p & + & e^{-} & + & {\overline{\nu}}_e \\
L: & 0 & = & 0 & + & 1 & - & 1 \end{matrix}

El nombre leptònic abans de la reacció és 0 (el neutró, n , és un barió i per tant no hi ha leptons anteriors), mentre que el nombre leptònic després de la reacció és 0 per al protó,+1 per l'electró (un leptó), -1 per al antineutrí (un antileptón). Així el nombre leptònic és zero després de la desintegració, i així es conserva.

La família de nombre de leptons apareix del fet que el nombre leptònic és usualment conservat a cada família leptònica. Per exemple, gairebé el 100% del temps de desintegració d'un muó és:

\begin{matrix}
 & \mu & \rightarrow & e^{-} & + & {\overline{\nu}}_e & + & \nu_{\mu} \\
L: & 1 & = & 1 & - & 1 & + & 1 \\
L_e: & 0 & = & 1 & - & 1 & + & 0 \\
L_{\mu}: & 1 & = & 0 & + & 0 & + & 1 
\end{matrix}

així preservant els nombres electrònics i muónicos. Això vol dir que la llei de conservació hi ha per a cada un  L_e ,  L_{\mu} i  L_{\tau}.

Violacions de la llei de conservació del nombre leptònic[modifica | modifica el codi]

Al model estàndard, el nombre de la família leptònica (LF per les seves sigles en anglès) pot ser preservat si els neutrins no tenen massa. No obstant això, pel fet que els neutrins tenen una massa diferent de zero, la oscil·lació de neutrins ha estat observada i les lleis de conservació per LF són per ara només aproximades. Això vol dir que la llei de conservació ha estat violada, perquè en la petitesa de la massa del neutrí ells encara no mantenen a molts graus de la interacció continguda en els leptons carregats. No obstant això, la conservació del nombre leptònic pot encara mantenir (segons el model estàndard). Així, és possible veure una rara desintegració d'un muó com:

\begin{matrix}
 & \mu & \rightarrow & e^{-} & + & \nu_e & + & \overline{\nu}_{\mu} \\
L: & 1 & = & 1 & + & 1 & - & 1 \\
L_e: & 0 & \ne & 1 & + & 1 & + & 0 \\
L_{\mu}: & 1 & \ne & 0 & + & 0 & - & 1 
\end{matrix}

Ja que la llei de conservació del nombre leptònic és violada per la anomalia quiral, hi ha problemes aplicant aquesta simetria universalment en totes les escales energètiques. No obstant això, el nombre quàntic BL és millor per treballar i existeixen en diferents models com el model de Pati-Salam.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  • Griffiths, David J.. Introduction to Elementary Particles. Wiley, John & Sons, Inc, 1987. ISBN 0-471-60386-4. 
  • Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph. Modern Physics (4th ed.). W. H. Freeman, 2002. ISBN 0-7167-4345-0.