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Hyperladung

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{{#if: behandelt die Hyperladung der starken Wechselwirkung. Für die Hyperladung der schwachen Wechselwirkung siehe schwache Hyperladung.

 | Vorlage:Hinweisbaustein 
 | {{#ifeq: 0 | 0 |}}

}}

Teilchen Bestandteile el. Ladung
<math>Q</math>
Isospin
<math>I_3</math>
Hyperldg.
<math>Y</math>
Quarks Up u +⅔ +⅓
Anti-Up u −⅔ −½ −⅓
Down d −⅓ −½ +⅓
Anti-Down d +⅓ −⅓
Hadronen Proton uud +1 +1
Neutron udd 0 −½ +1

In der Teilchenphysik ist die Hyperladung (Formelzeichen <math>Y\!\,</math>, zur Unterscheidung von der schwachen Hyperladung <math>Y_W</math>) eine Quantenzahl. Sie wird zur Beschreibung von Teilchen verwendet, die der starken Wechselwirkung unterliegen (Quarks und die aus ihnen zusammengesetzten Hadronen).

Die Hyperladung beträgt:

  • für Up- und Down-Quark jeweils: <math>Y = +1/3 \!\,</math>
  • für Anti-Up- und Anti-Down-Quark jeweils: <math>Y = -1/3 \!\,</math>
  • für die Nukleonen (Proton p, Neutron n) jeweils: <math>Y = +1 \!\,</math>.
  • für Charm- und Top-Quark jeweils: <math>Y = +4/3 \!\,</math>
  • für Strange- und Bottom-Quark jeweils: <math>Y = -2/3 \!\,</math>
  • für Anti-Charm- und Anti-Top-Quark jeweils: <math>Y = -4/3 \!\,</math>
  • für Anti-Strange- und Anti-Bottom-Quark jeweils: <math>Y = +2/3 \!\,</math>

Die Hyperladung <math>Y</math> eines Teilchens hängt mit seiner elektrischen Ladung <math>Q</math> (in Einheiten der Elementarladung) und der dritten Komponente <math>I_3</math> seines Isospins zusammen über die Gell-Mann-Nishijima-Relation:

<math>Y = 2\,(Q - I_3) \qquad \Leftrightarrow \qquad Q = I_3 + \frac{1}{2}Y \,</math>.

Ferner gilt: <math>Y = B + S + C + B\;\!' + T\!\,</math>,

wobei B für die Baryonenzahl, S für die Strangeness, C für den Charm, B' für die Bottomness und T für die Topness steht.

Bei Betrachtung eines Isospin-Multipletts von Baryonen bzw. Mesonen gilt:

<math>Y = 2\,\overline{Q}</math>,

wobei Vorlage:Overline die mittlere elektrische Ladung der Teilchen des Multipletts bezeichnet.

In der modernen Form lauten die Formeln wie folgt:<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

<math> Q = I_3 + \frac{B+S+C+B\;\!'+T}{2} </math>.
<math>Y = B+S-\frac{C-B\;\!'+T}{3}</math>

Weblinks

Einzelnachweise

<references />