X (avgift)

I partikelfysik är X -laddningen (eller helt enkelt X ) ett bevarat kvanttal som är associerat med SO(10) storslagna föreningsteorin . Det tros vara bevarat i starka, svaga, elektromagnetiska , gravitations- och Higgs- interaktioner. Eftersom X-laddningen är relaterad till den svaga hyperladdningen , varierar den beroende på en partikels helicitet . Till exempel har en vänsterhänt kvarkar en X-laddning på +1, medan en högerhänt kvarkar kan ha antingen en X-laddning på −1 (för upp, charm och toppkvarkar), eller −3 (för neder, konstiga och bottenkvarkar).

X är relaterad till skillnaden mellan baryontalet B och leptontalet L (det vill säga B L ), och den svaga hyperladdningen Y W via relationen:

.

X-laddning i protonsönderfall

Protonsönderfall är en hypotetisk form av radioaktivt sönderfall , förutspådd av många stora enande teorier . Under protonsönderfall sönderfaller den vanliga baryoniska protonen till lättare subatomära partiklar. Protonsönderfall har dock aldrig observerats experimentellt och förutspås förmedlas av hypotetiska X- och Y-bosoner . Många protoniska sönderfallslägen har förutspåtts, varav ett visas nedan:

p + → e + + π 0

Denna form av sönderfall bryter mot bevarandet av både baryonnummer och leptonnummer , men X-laddningen är bevarad. På liknande sätt bevarar alla experimentellt bekräftade former av sönderfall också X-laddningsvärdet.

Värden på X-laddning för kända elementarpartiklar

listar X-laddningsvärdena för standardmodellfermioner och deras antipartiklar . Observera att CP-konjugatet av en fermion har motsatt X-laddning (t.ex.
e
L
vs.
e
R
, X = −3 vs. +3).

Partikelnamn Symbol
Vänsterhänt X-laddning

Högerhänt X laddning
Upp kvarg
u
+1 −1
Charmkvarg
c
+1 −1
Toppkvarg
t
+1 −1
Dunkvarg
d
+1 +3
Konstig kvarg
s
+1 +3
Bottenkvarg
b
+1 +3
Elektron
e
−3 −1
Muon
μ
−3 −1
Tauon
τ
−3 −1
Elektronneutrino
ν
e
−3 −5
Muon neutrino
ν
μ
−3 −5
Tau neutrino
ν
τ
−3 −5
Upp antikvark
u
+1 −1
Charm antikvark
c
+1 −1
Topp antikvark
t
+1 −1
Dun antikvark
d
−3 −1
Konstig antikvark
s
−3 −1
Bottenantikvark
b
−3 −1
Positron
e +
+1 +3
Antimuon
μ +
+1 +3
Antitau
τ +
+1 +3
Elektron antineutrino
ν
e
+5 +3
Muon antineutrino
ν
μ
+5 +3
Tau antineutrino
ν
τ
+5 +3

Nästa tabell visar X-laddningen för standardmodellens bosoner.

Partikelnamn Symbol X-laddning
Foton
γ
0
W boson
W
0
Z boson
Z
0
Gluon
g
0
Higgs boson
H0
−2

Även om de inte ingår i standardmodellen, har GUT X- och Y-bosonerna också noll X-laddning.

Se även