Ladningskonjugation

Den stabile version blev tjekket ud den 27. august 2022 . Der er ubekræftede ændringer i skabeloner eller .

Ladningskonjugation ( C -transformation) er operationen med at erstatte en partikel med den tilsvarende antipartikel (for eksempel en elektron med en positron ).

Ladningskonjugationsoperatøren er angivet med . Per definition, hvor er partiklens bølgefunktion, er antipartiklens bølgefunktion. Ladningskonjugationsoperatoren er Hermitian , så den beskriver en fysisk størrelse. Ved måling af denne fysiske størrelse kan kun én af operatørens egenværdier opnås : . Kvantetallet kaldes ladningspariteten [1] [2] .

Charge parity

Ladningsparitet ( C -paritet) er et af kvantetallene for en virkelig neutral partikel (eller et andet kvantemekanisk system), som bestemmer adfærden af ​​dens tilstandsvektor under ladningskonjugering. Under driften af ​​ladningskonjugering multipliceres bølgefunktionen af ​​en sådan partikel med C -paritetsværdien, det vil sige, at den skifter fortegn (ladning ulige partikel) eller forbliver den samme (ladning lige partikel). C -paritet er et multiplikativt kvantetal.

Med stærke , elektromagnetiske og ifølge den generelle relativitetsteori gravitationelle vekselvirkninger [3] er ladningsparitetsbevarelsesloven opfyldt , med en svag vekselvirkning bliver den overtrådt. [4] Dette følger allerede af Wu Jianxiongs og kollegers første eksperiment, som beviste, at rumlig paritet ikke bevares i svage interaktioner.

Ladningspariteten for en foton er negativ: C = −1 (dette kan ses af, at elektriske ladninger under ladningskonjugering skifter fortegn, derfor skal elektromagnetiske felter, hvis kvanter er fotoner, også skifte fortegn, således at udviklingen af systemet ændrer sig ikke). I alle processer på grund af elektromagnetisk eller stærk interaktion bevares ladningspariteten. Som et resultat er det umuligt for nogen elektromagnetiske processer at omdanne et ulige antal fotoner til et lige tal og omvendt ( Farry's Theorem ).

Ladningspariteten for en pion er positiv. Dette følger af dets henfald til to fotoner på grund af elektromagnetisk interaktion: . I kraft af bevarelse af ladningsparitet opnår vi :. Ladningsparitet er et multiplikativt kvantetal, så [1] .

Symmetri i fysik
transformation Tilsvarende
invarians
Den tilsvarende
fredningslov
Sendetid _
Tidens ensartethed
…energi
C , P , CP og T - symmetrier
Tids isotropi
... paritet
Udsendelsesplads _
Rummets homogenitet
…impuls
Rotation af rummet Isotropi
af rummet

momentum
Lorentz gruppe (forstærker) Relativitet
Lorentz kovarians
… bevægelser
af massecentret
~ Måletransformation Måler invarians ... opladning

Se også

Noter

  1. 1 2 Naumov A. I. Atomkernens og elementarpartiklernes fysik. - M., Uddannelse, 1984. - S. 276-277
  2. Landau L. D. , Livshits E. M. Kvantemekanik. - M., Nauka, 1972. - s. 306-308
  3. V. Pauli Overtrædelse af spejlsymmetri i atomfysikkens love // ​​Teoretisk fysik i det 20. århundrede. Til minde om Wolfgang Pauli. - M., IL, 1962. - s. 383
  4. Gershtein S. S. Ladningskonjugation // Mikrokosmos fysik. - M., Soviet Encyclopedia, 1980. - s. 172