Hyperladung

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Teilchen Bestandteile el. Ladung
$ Q $
Isospin
$ I_z $
Hyperldg.
$ Y $
Quarks Up u +2/3 +1/3
Anti-Up u −2/3 −½ −1/3
Down d −1/3 −½ +1/3
Anti-Down d +1/3 −1/3
Hadronen Proton uud +1 +1
Neutron udd 0 −½ +1

In der Teilchenphysik ist die Hyperladung (Formelzeichen $ Y\!\, $, zur Unterscheidung von der schwachen Hyperladung $ Y_W $) 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: $ Y = +1/3 \!\, $
  • für Anti-Up- und Anti-Down-Quark jeweils: $ Y = -1/3 \!\, $
  • für die Nukleonen (Proton p, Neutron n) jeweils: $ Y = +1 \!\, $.

Die Hyperladung $ Y $ eines Teilchens hängt mit seiner elektrischen Ladung $ Q $ (in Einheiten der Elementarladung) und der z-Komponente $ I_z $ seines Isospins zusammen über die Gell-Mann-Nishijima-Relation:

$ Y = 2(Q - I_z) \qquad \Leftrightarrow \qquad Q = I_z + \frac{1}{2}Y \, $.

Ferner gilt: $ Y = B + S + C + B' + T\!\, $,

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:

$ Y = 2\overline{Q} $,

wobei Q die mittlere elektrische Ladung der Teilchen des Multipletts bezeichnet.

Weblinks

  • Wikibooks: Teilchenphysik: Teilcheneigenschaften: Ladungsmultipletts

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