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 -1/3
Down d -1/3 +1/3
Anti-Down d +1/3 -1/3
Hadronen Proton uud +1 +1
Neutron udd 0 +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 elektrische 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.

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