Каждая элементарная частица характеризуется следующими величинами:

1. – электрический заряд;

2. m – масса частицы (МэВ);

3. – время жизни (секунды или года);

4. L – лептонный заряд (особое квантовое число, характеризующее лептоны);

5. B – барионный заряд (особое квантовое число, характеризующее барионы);

6. – спин (квантовое число, определяющее соответствующую характеристику элементарной частицы, складываемую с её импульсом по правилу сложения векторов);

7. I – изотопический спин. Элементарные частицы можно сгруппировать в мультиплеты (совокупность элементарных частиц, обладающих сходными свойствами). Количество членов мультиплета характеризует изотопический спин:

Для примера, у протона и нейтрона изотопический спин равен:

Следовательно:

Поэтому нуклон представлен двумя состояниями – протоном и нейтроном.

Для пионов изотопический спин , следовательно, количество пионов равно 3 () – это-мезоны,-мезоны, -мезоны.

8. S – странность (квантовое число, необходимое для описания некоторых короткоживущих частиц). Эту характеристику ввели Гёлл-Манн и Нишиджима в 1954 году для объяснения того, что некоторые элементарные частицы всегда рождаются парами, а также для объяснения аномально долгого времени жизни некоторых элементарных частиц.

9. C – очарование.

10. b – красота.

Американский физик Гёлл-Манн и японский физик Нишиджима для характеристики адронов ввели понятие гиперзаряда (Y).

,

где B – барионный заряд; S – странность; C – очарование; b – красота.

Гиперзаряд определяет заряд отдельно взятой частицы по формуле Гелл-Манна – Нишиджимы:

,

где – третья проекция изотопического спина.

Например, для нуклонов изотопический спин равен , поэтому проекция равна . Барионный заряд: . Остальные внутренние квантовые числа равны нулю. Следовательно, гиперзаряд: . Согласно формуле, заряд нуклона может быть равен:

, что соответствует протону ()

Или

– заряд нейтрона ()