Leptonsko število

Leptonsko število (tudi leptonski naboj) (oznaka $L\,$) je za sistem enako številu leptonov zmanjšano za število antileptonov. To lahko zapišemo kot

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

kjer je

• $n_{\ell }\,$ število leptonov
• $n_{\overline {\ell }}\,$ število antileptonov

Kadar v sistemu nastopajo še delci, ki niso leptoni, zanje vzamemo vrednost 0. Vsi leptoni imajo leptonsko število enako +1, antileptoni pa -1. Delci, ki niso leptoni, pa imajo leptonsko število enako 0. Leptonsko število je aditivno, kar pomeni, da se ohranja njegova vsota.

V naslednji preglednici so nevedena leptonska števila za osnovne delce:

Leptonska števila osnovnih delcev

leptonsko število	+1	0	-1
delec	elektron, mion, tauon, nevtrini	kvarki, barioni, mezoni, bozoni…	pozitron, antimion, antitauon, antinevtrini

Razen leptonskega števila (oznaka $L\,$) se uporablja še leptonsko število, ki pripada leptonski družini :

• elektronsko leptonsko število (oznaka $L_{e}\,$) za elektron in elektronski nevtrino
• mionsko leptonsko število (oznaka $L_{\mu }\,$) za elektron in mionski nevtrino
• tauonsko leptonsko število (oznaka $L_{\tau }\,$) za tauon in tauonski nevtrino

To lahko zapišemo kot

$L=L_{e}+L_{\mu }+L_{\tau }=n_{\ell }-n_{\overline {\ell }}$.

Ohranitev leptonskega števila

Standardni model zahteva, da se ohranja vsota leptonskih števil delcev pri interakcijah. To pomeni, mora biti pred in po interakciji vsota leptonskih števil enaka.

Primer : razpad beta

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

Pred razpadom beta je bilo leptonsko število enako 0 (nevtron in proton imata leptonsko število enako 0, elektron 1, elektronski antinevtrino pa -1). Ta vrednost je ostala za vse nastale delce tudi po razpadu.

V leptonski družini se ohranja tudi leptonsko število za leptonsko družino.

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

Leptonski števili za elektronsko družino leptonov in za mionsko družino sta ostali enaki. Prav tako se je tudi ohranilo skupno leptonsko število.

Število leptonske družine bi se v standardnem modelu ohranilo, če bi bil nevtrino brez mase. Lepton pa kaže majhno maso in je zakon o ohranitvi leptonskega števila za družino vedno ne velja. V okviru standardnega modela pa zakon o ohranitvi leptonskega števila velja.

Zunanje povezave

• Ohranitveni zakoni (angleško)
• Ohranitev leptonskega števila (angleško)