Nombre leptonique

Le nombre leptonique est, en physique des particules, un nombre quantique invariant (tout comme le nombre baryonique) attribué aux particules et fait l'objet d'une conservation lors d'une réaction nucléaire.

La nombre leptonique L d'un système est défini comme la différence entre les nombres de leptons et d'antileptons qu'il contient[1],[2] :

.

Le nombre leptonique est aussi défini comme la somme de trois nombres quantiques — le nombre électronique, le nombre muonique et le nombre tauique[3] — dits nombres leptoniques partiels[3] :

.

ValeurModifier

Le nombre leptonique vaut +1 pour un lepton, -1 pour un antilepton et 0 pour toute autre particule. Il s'agit d'une quantité qui s'inverse lors de passage de la matière à l'antimatière.

Nombre leptonique des particules courantes
nombre leptonique +1 0 -1
particules électron, muon, tauon,
neutrinos correspondants
quarks, baryons, mésons,
bosons
positron, antimuon, antitauon,
antineutrinos correspondants

ConservationModifier

Dans chaque réaction nucléaire, il y a conservation du nombre leptonique. Par exemple, le muon (nombre leptonique 1) se désintègre en :

 

Soit   : il y a donc conservation du nombre leptonique.

Perspectives de violationModifier

Dans certaines théories candidates à la grande unification, il y a une non-conservation des nombres baryoniques et leptoniques.

Un signe de cette non-conservation serait la désintégration du proton. Pour le moment, cette désintégration n'a jamais été observée. Aussi, on attribue au proton une demi-vie supérieure à 1030 années[4]. Ce qui signifie que cette désintégration peut parfaitement être un phénomène possible, tout en étant trop rare pour avoir été observée.

Il existe cependant un phénomène violant les conservations, il s'agit de l'oscillation des neutrinos. Prédite par Bruno Pontecorvo, l'oscillation des neutrinos s'observe lorsqu'un neutrino est observé une première fois avec une certaine saveur (électron, tau, muon), puis à nouveau plus tard avec une saveur différente.

Notes et référencesModifier

  1. Denegri et al. 2018, chap. 1er, § 1.7, p. 28, n. 18.
  2. Kouchner et Lavignac 2018, tableau no 1.3, s.v. nombre leptonique.
  3. a et b Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. nombre leptonique, p. 509, col. 2.
  4. (en) H. Nishino et al., « Search for Proton Decay via p → e+ π0 and p → μ+ π0 in a Large Water Cherenkov Detector », Phys. Rev. Lett., vol. 102, no 14,‎ , p. 141801-141805 (DOI 10.1103/PhysRevLett.102.141801)

Voir aussiModifier

BibliographieModifier

Articles connexesModifier