نكهة (فيزياء الجسيمات)
النكهة في فيزياء الجسيمات هو رقم كمي للجسيمات الأولية. فالنكهة في الديناميكا اللونية الكمومية هو تناظر كوني، لكن في التفاعل الضعيف فإن هذا التناظر ينكسر وتظهر فيها عملية تغيير النكهة.
إذا كان هناك جزيئين أو أكثر لهما ذات التفاعلات المماثلة، فإنهما قد يتبادلان دون أي تأثير للخصائص الفيزيائية. فأي مزيج خطي (معقد) من هذين الجسيمين يعطي نفس الخصائص الفيزيائية، طالما أنهما متعامدان مع بعضهما البعض. بعبارة أخرى، فإن نظرية تملك تحولات التناظر مثل formula_1، حيث formula_2 وformula_3 هما مجالين، وformula_4 هو أي وحدة مصفوفة مع مُحدِّد الوحدة. وهذا مثال على تناظر النكهة.
أول ظهور لمصطلح النكهة وأصيغ للاستخدام في نموذج الكوارك للهادرون كان سنة 1968.
جميع الليبتونات لديها عدد ليبتون formula_5. بالإضافة إلى أن الليبتونات تحمل لف نظائري ضعيف، formula_6، وهو formula_7 لليبتونات الثلاث ذات الشحنة (أي إلكترون وميون وتاوون) و formula_8 للنيترينوات الثلاثة المرتبطة. يقال عن كل زوج صنو من اللبتونات والنيترونو الذي يحتوي على formula_6 متعاكس بأنه منشئ جيل من اللبتونات. بالإضافة إلى أنه تسمى احدى تعريفات العدد الكمي بشحنة مفرطة ضعيفة formula_10، وهي -1 لجميع لبتونات جهة اليسار. فكلا من اللف النظائري الضعيف والشحنة المفرطة الضعيفة محددة القياس في النموذج القياسي.
قد تعين اللبتونات العدد الكمي للنكهات الست: عدد الإلكترون، عدد الميون، عدد التاوون، والأرقام المطابقة لها في النيوترينو. وهي محفوظة ولا تتغير في التفاعلات الكهرومغناطيسة، ولكنها منتهكة في التفاعلات الضعيفة. لذا فعدد الكم لمثل «النكهة» ليست ذات أهمية كبيرة. فأهميته تكون أكثر عند كل جيل: فالعدد الإلكتروني (+1 للإلكترونات والكترونات النيوترينو)، والعدد الميوني (+1 للميون والميون النيوترينو)، وأيضا العدد التاوني (+1 للتاون والتاون النيوترينو). مع ذلك لايمكن الحفاظ على تلك الأرقام بشكل تام، حيث أن النيوترينو قد يختلط مع نفسه في الأجيال المختلفة: لذا فإن النيوترينو لنكهة ما قد يتحول إلى نكهة أخرى. فالذي يحدد قوة الاختلاط هي مصفوفة تسمى مصفوفة بي أم أن أس PMNS matrix.
جميع الكواركات لديها رقم باريون formula_11. بالإضافة إلى حملها اللف النظائري الضعيف formula_12. وتسمى الكواركات الموجبة formula_6 بمجموعة الكواركات العلوية (وهي الكواركات العلوية والساحرة والقمية)، أما الكواركات السالبة formula_6 فتسمى بمجموعة الكواركات السفلية (وهي الكواركات السفلية والغريبة والقعرية). وكل ند من مجموعة الكوارك العلوية والسفلية تنشيء معا جيل من الكواركات.
لدى الكواركات نكهات الأرقام الكمية التالية:
هذه هي أرقام الكم المفيدة لأن التفاعلات الكهرومغناطيسية والقوية تحفظها (ولكن ليس التفاعل الضعيف). أما غيرها فيمكن أن يبنى على أرقام الكم المعطاة:
كوارك النكهة المعطاة هو قيمة ذاتية من التفاعل الضعيف الذي هو جزء من هاملتونيات: وهي تتفاعل بشكل واضح مع البوزونات formula_28 و formula_29.
ومن جانب آخر، يكون فرميون الكتلة الثابتة (القيمة الذاتية للحركة والتفاعل القوي هو جزء من الهاملتونيات) عادة من تراكب مختلف النكهات. ونتيجة لذلك فقد يتغير محتوى نكهة الحالة الكمية حسب انتشارها الحر. التحول من نكهة إلى قاعدة الكواركات الشاملة تكون معطاة مما يسمى مصفوفة سي كي أم . تلك المصفوفة هي نظيرة لمصفوفة أم أن اس للكواركات، ويحدد قوام تغييرات النكهة بموجب التفاعلات الضعيفة من الكواركات.
تسمح مصفوفة سي كي ام لخرق تناظر الشحنة السوية إن كان هناك هناك ثلاثة أجيال على الأقل.
نكهة أعداد الكم هي إضافية. لذلك فمضاد الجسيمات له نكهة مساوية في المقدار عند الجسيمات ومعاكس له بالرمز. وترث الهادرونات نكهة عدد الكم من كوارك التكافؤ: فهذا هو أساس التصنيف عند نموذج الكوارك. فالعلاقات ما بين الشحنة المفرطة والشحنة الكهربائية ونكهات أعداد الكم الأخرى للهادرونات هي نفسها كما في الكواركات.
يحتوي ديناميكا لونية كمومية على ست نكهات ولكنها مختلفة الكتل، لذا فإنها ليست حصرا للتبادل مع بعضها البعض. فالنكهة العلوية تتساوي تقريبا في الكتلة مع السفلية، والنظرية لكلا الكواركين تستحوذ على اللف النظائري. ففي بعض الحالات بإمكان أن يأخذ أحدهما نكهة formula_30 للحصول على نفس الكتلة ولجلب تناظر نكهة formula_31 (formula_30).
يمكن اهمال كتل الكواركات عند ظروف معينة تماما.ففي تلك الحالة يمتلك كل نكهة كوارك تناظر متطابق. ثم يمكن لأي منها أن يحول النكهة بشكل منفصل من على يسار ويمين أجزاء مجال الكوارك. فمجموعة النكهة هي مجموعة الانطباق\mathrm