11. Que lei de conservação é violada nos decaimentos a seguir. Suponha que a partícula inicial se encontra em repouso e que os produtos do decaimento têm momento angular orbital zero. (a) ; (b) ; (c) .

a) As leis de conservação discutidas até agora foram as leis de conservação da energia, do momento, do momento angular, da carga, do número bariônico e as três leis de conservação do número leptônico. A energia de repouso do múon é , a energia de repouso do elétron é e a energia de repouso do neutrino é zero ou muito próxima de zero. Assim, a energia de repouso total antes do decaimento é maior que a energia de repouso total após o decaimento. A energia em excesso pode ser convertida em energia cinética dos produtos do decaimento e, portanto, a energia pode ser conservada. O momento é conservado se o elétron e o neutrino se moverem em sentidos opostos com momentos de mesmo módulo. Como o momento angular orbital é zero, precisamos considerar apenas o momento angular de spin. Todas as partículas têm spin . O momento angular total após o decaimento pode ser (se os spins do elétron e do neutrino estiverem paralelos) ou zero (se os spins estiverem antiparalelos). Como o spin antes do decaimento é , o momento angular não é conservado.

Em relação à conservação de carga; como o múon tem carga , o elétron tem carga e o neutrino tem carga zero, a carga total é antes e depois do decaimento, o que significa que a carga é conservada.

Quanto ao número bariônico; como o número bariônico das três partículas é zero, o número bariônico também é conservado. Como o número leptônico muônico do múon é , o número leptônico muônico do neutrino do múon é e o número leptônico muônico do elétron é , o número leptônico muônico é conservado. Como o número leptônico eletrônico do múon e do neutrino do múon é e o número leptônico eletrônico do elétron é , o número leptônico eletrônico não é conservado. Assim, as leis de conservação do momento angular e do número leptônico eletrônico são violadas e este tipo de decaimento não acontece.