Число лептона

В физике элементарных частиц , лептонного числа (исторически называемый также лептонного заряда ) ^[1] является сохраняющийся квантовое число , представляющее разность между числом лептонов и числом антилептонов в реакции элементарных частиц. ^[2] Лептонное число является аддитивным квантовым числом , поэтому его сумма сохраняется во взаимодействиях (в отличие от мультипликативных квантовых чисел, таких как четность, где вместо этого сохраняется произведение). Математически лептонное число определяется как , где - количество лептонов, а${\ displaystyle L}$${\ Displaystyle L = п _ {\ ell} -n _ {\ overline {\ ell}}}$${\ displaystyle n _ {\ ell}}$${\ displaystyle n _ {\ overline {\ ell}}}$ количество антилептонов.

Количество ЛЕПТОН было введено в 1953 году , чтобы объяснить отсутствие реакций , такие как в нейтрино эксперимента Коуона-Reines , который вместо наблюдаемого . ^[3] Этот процесс, обратный бета-распад , сохраняет лептонное число, так как входящий антинейтрино имеет лептонное число –1, в то время как исходящий позитрон (антиэлектрон) также имеет лептонное число –1.${\ displaystyle {\ bar {\ nu}} + n \ rightarrow p + e ^ {-}}$${\ displaystyle {\ bar {\ nu}} + p \ rightarrow n + e ^ {+}}$

Сохранение вкуса лептона [ править ]

В этом разделе не процитировать любые источники . Пожалуйста, помогите улучшить этот раздел , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален . ( Октябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Помимо лептонного числа, числа лептонных семейств определяются как

• Л _е  , число электронов , для электрона и электронного нейтрино ;
• L _μ  - число мюонов для мюонного и мюонного нейтрино ; и
• L _τ  , тау-число, для тау- и тау-нейтрино .

Яркими примерами сохранения лептонного аромата являются распады мюонов и . В них создание электрона сопровождается созданием электронного антинейтрино , а создание позитрона сопровождается созданием электронного нейтрино. Точно так же распадающийся отрицательный мюон приводит к созданию мюонного нейтрино , тогда как распадающийся положительный мюон приводит к созданию мюонного антинейтрино.${\ displaystyle \ mu ^ {-} \ to e ^ {-} + {\ overline {\ nu}} _ {e} + \ nu _ {\ mu}}$${\ displaystyle \ mu ^ {+} \ to e ^ {+} + \ nu _ {e} + {\ overline {\ nu}} _ {\ mu}}$

Нарушение закона сохранения лептонного числа [ править ]

Лептонный аромат сохраняется лишь приблизительно и, в частности, не сохраняется при осцилляции нейтрино . ^[4] Однако полное лептонное число все еще сохраняется в Стандартной модели.

Многочисленные поиски физики за пределами Стандартной модели включают поиски лептонного числа или нарушения лептонного аромата, такого как распады . ^[5] Такие эксперименты, как MEGA и SINDRUM, искали нарушение лептонного числа при распаде мюонов на электроны; MEG установила текущий предел ветвления порядка 10 ⁻¹³ и планирует снизить его до 10 ⁻¹⁴ после 2016 года. ^[6] Некоторые теории, выходящие за рамки Стандартной модели, такие как суперсимметрия , предсказывают отношения ветвления порядка от 10 ⁻¹² до 10 ^−14. . ^[5] Mu2e${\ displaystyle \ mu ^ {-} \ к е ^ {-} + \ gamma}$Эксперимент, строящийся по состоянию на 2017 год, имеет плановую чувствительность порядка 10 ⁻¹⁷ . ^[7]

Поскольку закон сохранения лептонного числа фактически нарушается киральными аномалиями , существуют проблемы с универсальным применением этой симметрии во всех энергетических масштабах. Однако квантовое число B - L обычно сохраняется в моделях Великой Объединенной Теории .

Если нейтрино окажутся фермионами Майорана , ни лептонное число, ни B - L не сохранятся, например, в безнейтринном двойном бета-распаде .

См. Также [ править ]

• Барионное число

Ссылки [ править ]