Заряды элементарных частиц

Принято, что существует пять типов зарядов: электрический Q, барионный B и три лептонных .

· Наличие пяти типов зарядов – пока единственная основа для объяснения большого количества опытных фактов.

· Все заряды имеют целочисленные значения (Q измеряется в e) и аддитивны.

1) Барионный заряд. Полагают B = +1 для барионов, B = -1 для антибарионов,

B=0 – для всех остальных частиц.

Закон сохранения барионного заряда: В замкнутых системах для всех процессов с

участием барионов и антибарионов барионный заряд остается неизменным.

Пример: протон p - барион (B = +1), электрон и γ –квант относят к остальным частицам (B=0). Значит, закон сохранения барионного заряда запрещает превращение p +γ, хотя это не противоречит законам сохранения энергии, импульса, момента импульса и электрического заряда. Если бы вдруг это произошло, то позитроны аннигилировали бы с электронами атомов вещества.

Следствие: антибарион может рождаться только в паре с барионом.

Пример: антипротон рождается в реакции p+p→p+p+p+

2) Лептонные заряды. Полагают, что их три вида:

а) Электронный (у электрона и электронного нейтрино )

б) Мюонный (

в) Таонный (у таона τ и таонного нейтрино )

Условились , L=+1 для лептонов (, ),

L= -1 для антилептонов (), L=0 для всех остальных частиц.

Экспериментально установлен закон сохранения лептонного заряда: в замкнутых системах лептонный заряд остается неизменным (т.е. число лептонов и антилептонов сохраняется)

Пример: n→p+ – в этой реакции закон сохранения лептонного заряда требует появления электронного антинейтрино.

· Лептонные заряды различают в силу того, что нейтрино и антинейтрино не тождественны и бывают электронными, мюонными и таонными.