Hyperladung

	Teilchen	Bestandteile	el. Ladung $Q$	Isospin $I_{3}$	Hyperldg. $Y$
Quarks	Up	u	+2/3	+½	+1/3
	Anti-Up	u	−2/3	−½	−1/3
	Down	d	−1/3	−½	+1/3
	Anti-Down	d	+1/3	+½	−1/3
Hadronen	Proton	uud	+1	+½	+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: $Y=+1\!\,$.
• für Charm- und Top-Quark jeweils: $Y=+4/3\!\,$
• für Strange- und Bottom-Quark jeweils: $Y=-2/3\!\,$
• für Anti-Charm- und Anti-Top-Quark jeweils: $Y=-4/3\!\,$
• für Anti-Strange- und Anti-Bottom-Quark jeweils: $Y=+2/3\!\,$

Die Hyperladung $Y$ eines Teilchens hängt mit seiner elektrischen Ladung $Q$ (in Einheiten der Elementarladung) und der dritten Komponente $I_{3}$ seines Isospins zusammen über die Gell-Mann-Nishijima-Relation:

$Y=2\,(Q-I_{3})\qquad \Leftrightarrow \qquad Q=I_{3}+{\frac {1}{2}}Y\,$.

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.

In der modernen Form lauten die Formeln wie folgt:

$Q=I_{3}+{\frac {B+S+C+B\;\!'+T}{2}}$.

$Y=B+S-{\frac {C-B\;\!'+T}{3}}$

Weblinks

• Wikibooks: Teilchenphysik: Teilcheneigenschaften: Ladungsmultipletts