X（チャージ）
| Flavour in particle physics |
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| Flavour quantum numbers |
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| Related quantum numbers |
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| Combinations |
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| Flavour mixing |
素粒子物理学において、X電荷（または単にX）は、SO(10)大統一理論に関連する保存 量子数である。これは、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用、重力相互作用、およびヒッグス相互作用において保存されると考えられている。X電荷は弱超電荷と関連しているため、粒子のヘリシティによって変化する。例えば、左巻きクォークのX電荷は+1であるのに対し、右巻きクォークのX電荷は-1（アップクォーク、チャームクォーク、トップクォークの場合）または-3（ダウンクォーク、ストレンジクォーク、ボトムクォークの場合）のいずれかである。
Xは重粒子数 Bとレプトン数 Lの差（つまりB - L）と弱い超電荷YWに関係しており、次の関係がある：[1]
陽子崩壊におけるX電荷
陽子崩壊は、多くの大統一理論によって予測されている、放射性崩壊の仮説的な一形態です。陽子崩壊では、一般的なバリオン陽子がより軽い素粒子に崩壊します。しかし、陽子崩壊は実験的に観測されたことがなく、仮説上のXボソンとYボソンによって媒介されると予測されています。多くの陽子崩壊モードが予測されており、そのうちの1つを以下に示します。
この崩壊形態は、重粒子数とレプトン数の両方の保存則に反しますが、X電荷は保存されます。同様に、実験的に確認されたすべての崩壊形態においても、X電荷は保存されます。
既知の素粒子のX電荷の値
以下の表は、標準モデルの フェルミオンとその反粒子のX電荷の値を示しています。フェルミオンのCP共役は反対のX電荷を持つことに注意してください（例：e
L対e
R、X = −3 対 +3)。
| 粒子名 | シンボル | 左利き Xチャージ | 右利き Xチャージ |
|---|---|---|---|
| アップクォーク | あなた | +1 | −1 |
| チャームクォーク | c | +1 | −1 |
| トップクォーク | t | +1 | −1 |
| ダウンクォーク | d | +1 | +3 |
| ストレンジクォーク | s | +1 | +3 |
| ボトムクォーク | b | +1 | +3 |
| 電子 | e− | −3 | −1 |
| ミューオン | μ− | −3 | −1 |
| タウオン | τ− | −3 | −1 |
| 電子ニュートリノ | ν e | −3 | −5 |
| ミューオンニュートリノ | ν μ | −3 | −5 |
| タウニュートリノ | ν τ | −3 | −5 |
| 反クォークアップ | あなた | +1 | −1 |
| チャーム反クォーク | c | +1 | −1 |
| トップ反クォーク | t | +1 | −1 |
| ダウン反クォーク | d | −3 | −1 |
| 奇妙な反クォーク | s | −3 | −1 |
| ボトム反クォーク | b | −3 | −1 |
| 陽電子 | e+ | +1 | +3 |
| 反ミューオン | μ+ | +1 | +3 |
| アンティタウ | τ+ | +1 | +3 |
| 電子反ニュートリノ | ν e | +5 | +3 |
| ミューオン反ニュートリノ | ν μ | +5 | +3 |
| タウ反ニュートリノ | ν τ | +5 | +3 |
次の表は標準モデルのボソンの X 電荷を示しています。
| 粒子名 | シンボル | Xチャージ | |
|---|---|---|---|
| 光子 | γ | 0 | |
| Wボソン | W | 0 | |
| Zボソン | Z | 0 | |
| グルーオン | グラム | 0 | |
| ヒッグス粒子 | H0 | −2 | |
標準モデルの一部ではありませんが、GUT X ボソンと Y ボソンも X 電荷がゼロです。
参照
参考文献
- ^ A. Hebecker; J. Hisano (2017). 「16. 大統一理論」(pdf) . Review of Particle Physics . 2025年9月16日閲覧。
