超荷

在粒子物理學中，超荷Y是粒子與強相互作用相關的一種性質，與類似的在電弱相互作用中發揮相似角色的弱超荷不是同一概念。超荷的概念結合併同一了同位旋和味，使其成為一種荷。

基本介紹

• 中文名：超荷
• 外文名：hypercharge
• 領域：物理
• 定義：描述強子內部性質的相加性量子數

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。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，I_z，為同位旋的第三分量，而Y即為超荷（奇異數S、魅數C、底數B'、頂數T和重子數B的和）用數學形式來表述，超荷是：

超荷的守恆意味著味的守恆。強相互作用中超荷守恆，但弱相互作用則不是。

與電荷和同位旋的關係

蓋爾曼-西島關係將電荷和同位旋關聯起來：

這裡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，其平均電荷與超荷有如下關係：

因為同一多重態的粒子都有相同的超荷，平均I₃值是0。

蓋爾曼-西島關係

蓋爾曼-西島關係，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。此關係指強子的電荷Q、同位旋第三分量I₃、重子數b、奇異數S滿足以下的關係：

其中為超荷。

隨著1974年發現了粲數C、1977年發現了底數B、1995年發現了頂數T，蓋爾曼-西島關係擴展為：

其中

目前已經發現的所有強子都滿足這一關係。