[科普中國]-超荷

定義

粒子物理學中的超荷是一個與強相互作用的SU(3)模型相關的量子數(shù)。SU(2)模型定義了同位旋，而SU(3)模型定義了超荷。

SU(3)質量圖是一張二維表圖，其坐標為兩個量子數(shù)，Iz，為同位旋的第三分量，而Y即為超荷（奇異數(shù)S、魅數(shù)C、底數(shù)B'、頂數(shù)T和重子數(shù)B的和）用數(shù)學形式來表述，超荷是：

超荷的守恒意味著味的守恒。強相互作用中超荷守恒，但弱相互作用則不是。1

與電荷和同位旋的關系蓋爾曼-西島關系將電荷和同位旋關聯(lián)起來：

這里I3是同位旋第三分量而Q是粒子的電荷。

同位旋產生了粒子多重態(tài)，其平均電荷與超荷有如下關系：

因為同一多重態(tài)的粒子都有相同的超荷，平均I3值是0。1

蓋爾曼-西島關系蓋爾曼-西島關系，是1953年由日本物理學家西島和彥、中野董夫首先提出，1955年由美國物理學家默里·蓋爾曼完成的。此關系指強子的電荷Q、同位旋第三分量I3、重子數(shù)b、奇異數(shù)S滿足以下的關系：

其中為超荷。

隨著1974年發(fā)現(xiàn)了粲數(shù)C、1977年發(fā)現(xiàn)了底數(shù)B、1995年發(fā)現(xiàn)了頂數(shù)T，蓋爾曼-西島關系擴展為：

其中

目前已經發(fā)現(xiàn)的所有強子都滿足這一關系。2