Leptonlaeng

Leptonlaeng (ka leptoniarv) on ühine mõiste elementaarosakesi leptoneid iseloomustavate kvantarvude komplekti kohta. Leptonlaenguliike on kolm:

• elektronlaeng (ehk elektroniarv), mis on elektronil ja elektronneutriinol;
• müüonlaeng (ehk müüoniarv), mis on müüonil ja müüon-neutriinol;
• taulaeng (ehk tauarv), mis on tauleptonil ja tauneutriinol.

Üldine kirjeldus

Süsteemi leptoniarv ($L$) on defineeritud kui süsteemis olevate leptonite arv miinus antileptonite arv. See tähendab, et leptonlaeng on aditiivne kvantarv. Igal leptonil on leptoniarv 1 ja antileptonil vastavalt –1.

Igal leptonpaaril on oma leptonlaengu liik.

• $L_{\mathrm {e} }$ tähistab elektroniarvu ning see on 1 elektronil ja elektronneutriinol, –1 positronil ja antielektronneutriinol ning 0 kõigil ülejäänud elementaarosakestel.
• $L_{\mathrm {\mu } }$ tähistab müüoniarvu ning see on 1 müüonil ja müüon-neutriinol, –1 vastavatel antiosakestel ning 0 kõigil ülejäänud elementaarosakestel.
• $L_{\mathrm {\tau } }$ tähistab tauarvu ning see on 1 tauleptonil ja tauneutriinol, –1 vastavatel antiosakestel ning 0 kõigil ülejäänud elementaarosakestel.

Leptonlaengu jäävus

Leptonlaeng (ja ka leptonlaengu liik) on kõikides vastasmõjudes jääv. See tähendab, et kõikides protsessides peavad protsessi sisenevate ja protsessist väljuvate leptonite arv ja leptoniliikide arv olema samad.

Siiski eksisteerib olukordi, kus leptoniliik ei ole jääv (neutriinovõnkumised).

Kui neutriinode seisumass oleks 0, siis peaks vastavalt stardardmudelile leptonlaengu liik olema jääv. Kuna vaatlus- ja katsetulemused kinnitavad, et teatud olukordades ei ole neutriinode leptonlaengu liik jääv (näiteks müüon-neutriino võib muutuda elektron-neutriinoks), siis järelikult peab neutriinodel olema mass.

Samuti ei ole chirali anomaalia (see toimub osakeste "lekkimisel" ühest vaakumist teise tunneliefekti tõttu) puhul jääv leptoniarv. Siiski arvatakse, et kvantarv B-L (barüonide arv miinus leptonite arv) on jääv.