من قديم الزمان لوحظ أن الطاقة الحركية والكامنة لجسيم معزول تكون مترابطة ومجموعهما مقدار ثابت ومن تفاعل الجسيمات الأولية أستنتج بأنه هناك تكافؤ بين الطاقة والكتلة واحتمال تحول أحداهما للأخرى:

ولكن أنه يبدو أن هناك حدا أدنى للمادة الموجودة بصورة مستقرة في الطبيعة والتي يتعذر أتلافها والحصول على طاقة منها بينما البروتون جسيمة مستقرة باعتباره أصغر الجسيمات الثقيلة لذا يمكن أن يتحلل إلى جسيمة ثقيلة أخف منه، كما وأن أنتاج الجسيمات الثقيلة وأضدادها معا في التفاعلات النووية وتحلل الجسيمات الثقيلة بخطوة واحدة أو بعدة خطوات إلى بروتون وجسيمات أخرى صغيرة جدا أدى إلى صياغة قانون حفظ الجسيمات الثقيلة (العدد الباريوني B–Baryon number) الكلي قبل التفاعل يجب أن يساوي العدد الكلي الباريوني بعد التفاعل، مثلا:

وهنا نجد أن العدد الباريوني محفوظ في هذا التفاعل. بينما في التفاعل الأتي:

العدد الكمي الباريوني غير محفوظ في هذا التفاعل، وبذلك فأن هذا التفاعل لا يشاهد.

وبالمثل الإلكترون جسيمة مستقرة باعتباره اخف الجسيمات المشحونة فليس هناك جسيمة خفيفة مشحونة يمكن أن يتحلل لها الإلكترون، ومن ملاحظة حدوث وعدم حدوث بعض التفاعلات تمت صياغة قانون حفظ عدد الجسيمات الخفيفة (العدد الكمي اللبتوني Lepton quantum number–l) أي أن العدد اللبتوني في تفاعل ما يبقى ثابتا:

وبذلك نجد أن العدد اللبتوني يحفظ في كلا التفاعليين أعلاه.

إن احد الأسباب لافتراض انبعاث النيوترينيو أو ضديدها في تحلل بيتا هو لحفظ العدد اللبتوني إضافة لحفظ الزخم والطاقة والزخم الزاوي.

ولنفس السبب (قانون حفظ العدد اللبتوني) يتحلل الميون السالب ^–μ إلى إلكترون وزوج من النيوترينيو أحداهما ضديد النيوترينيو لكي يحفظ العدد اللبتوني:

ويبدوا أن هنالك نوعين من النيوترينيو: تلك التي تصاحب الميون وتسمى _μv وتلك التي تصاحب الإلكترون وتسمى _ev. فالبايون السالب يتحلل إلى:

في التفاعلين الأخيرين العدد اللبتوني محفوظ وبذلك فأن التفاعلان يشاهدان. بينما التفاعل الأتي لا يشاهد وذلك لعدم حفظ العدد اللبتوني:

فبعد إمرار 10¹⁴ من ^-_μv في غرفة الشرارة spark chamber)) شوهدت 50 حالة من التفاعل الأول بينما لم يشاهد التفاعل الثاني قطعا رغم عدم وجود ما يمنع حدوثه بقدر تعلق الأمر بالطاقة والزخم الخطي والزاوي فلو كان هنالك نوع واحد من النيوترينيو لوجب حدوث التفاعلين أما حدوث التفاعل الأول دون الثاني فيفسر بوجود نوعين من النيوترينيو (_ev، _μv). فعليه يمكن تلخيص ما ذكر أعلاه بالمعادلات الآتية مع تشخيص نوع النيوترينيو:

مواضيع ذات صلة

Normal modes

Waves in three dimensions

Probability amplitudes for particles

The random walk

Nuclei and particles

الزخات الهوائية Air Showers

النيوترينات Neutrinos

النيوكليونات Nucleons

النوى الثقيلة Heavy Nuclei

المركبة الكهرومغناطيسية

الميونات Mouns

الأشعة الكونية الثانوية Secondary Cosmic Rays