Número leptónico

En la física d'altes energies, el número leptónico és el número de leptones menys el número de antileptones.

En forma d'equació,

$L=n_{\ell }-n_{\bar{\ell }}$

aixina tots els leptones tenen assignat el valor de +1, antileptones −1, i partícules no leptòniques 0. El número leptónico (a voltes cridat també carrega leptónica) és un número quàntic aditiu, açò significa que la seua suma és preservada en interaccions (lo opost als números quàntics multiplicativos com la paritat, a on el producte es preserva).

A costat del número leptónico, la família de números leptónicos estan també definits:

• el número electrònic $L_e$ per al electró i l'electró-neutrino;
• el número muónico $L_{\mu }$ per al muon i el neutrí muónico;
• el número tauónico $L_{\tau }$ per al leptón tau i el tau-neutrino;

en el mateix esquema d'assignació que el número leptónico: +1 per a partícules de la família corresponent, −1 per a les antipartículas, i 0 per a leptones d'atres famílies o partícules no leptòniques.

Lleis de conservació de números leptónicos

Molts models, incloent el model estàndar de la física de partícules confia en la conservació del número leptónico: el número leptónico permaneix constant durant l'interacció. Per eixemple, en la desintegració beta:

$\begin{array}{cccccccc}& n& \to & p& +& e^{-}& +& {\bar{\nu }}_e\\ L:& 0& =& 0& +& 1& -& 1\end{array}$

El número leptónico abans de la reacció és 0 (el neutró, n, és un barión i per lo tant no hi ha leptones previs), mentres que el número leptón despuix de la reacció és 0 per al protón, +1 per a l'electró (un leptón), −1 per al antineutrí (un antileptón). Aixina el número leptónico és zero despuix de la desintegració, i aixina es conserva.

La família de número de leptones apareix del fet que el número leptónico és usualment conservat en cada família leptónica. Per eixemple, casi el 100% del temps de desintegració d'un muon és:

$\begin{array}{cccccccc}& \mu & \to & e^{-}& +& {\bar{\nu }}_e& +& {\nu }_{\mu }\\ L:& 1& =& 1& -& 1& +& 1\\ L_e:& 0& =& 1& -& 1& +& 0\\ L_{\mu }:& 1& =& 0& +& 0& +& 1\end{array}$

aixina preservant els números electrònics i múonicos. Açò significa que la llei de conservació existix per a cada u de $L_e$, $L_{\mu }$ i $L_{\tau }$.

Violacions de la llei de conservació del número leptónico

En el model estàndar, el número de la família leptònica (LF per les seues sigles en anglés) pot ser preservat si els neutrins carixen de massa. No obstant, degut a que els neutrins tenen una massa diferent de zero, l'oscilació de neutrins ha segut observada i les lleis de conservació per a LF són per ara solament aproximades. Açò significa que la llei de conservació ha segut violada, perque en la pequeñez de la massa del neutrí ells encara no mantenen a molts graus de l'interacció continguda en els leptones carregats. No obstant, la conservació del número leptónico pot encara mantindre's (segons el model estàndar). Aixina, és possible vore una rara desintegració d'un muon com a^{cita requerida}:

$\begin{array}{cccccccc}& \mu & \to & e^{-}& +& {\nu }_e& +& {\bar{\nu }}_{\mu }\\ L:& 1& =& 1& +& 1& -& 1\\ L_e:& 0& \ne & 1& +& 1& +& 0\\ L_{\mu }:& 1& \ne & 0& +& 0& -& 1\end{array}$

Ya que la llei de conservació del número leptónico és violada per l'anomalia quiral, hi ha problemes aplicant esta simetria universalment en totes les escales energètiques. No obstant, el número quàntic B-L és millor per a treballar i existixen en diferents models com el model de Pati-Salam.

Vore també

• Leptón
• Número bariónico
• B−L

Referències

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