Izotopová invariance

Izotopová invariance (z lat. invarians, invariantis - neměnná) je vlastnost silných interakcí elementárních částic .

Částice, které existují v přírodě a které mají silné interakce ( hadrony ), lze rozdělit do skupin „podobných“ částic, z nichž každá obsahuje částice s přibližně stejnou hmotností a stejnými vnitřními charakteristikami ( spin , baryonový náboj , podivnost ) , s výjimkou elektrický náboj . Takové skupiny se nazývají izotopové multiplety . Ukazuje se, že silná interakce pro všechny částice ve stejném izotopovém multipletu je stejná, to znamená, že nezávisí na elektrickém náboji – to je symetrie silných interakcí, nazývaná izotopová invariance.

Nejjednodušším příkladem částic, které lze spojit do jednoho izotopového multipletu, je proton (p) a neutron (n). Silná interakce protonu s protonem, neutronu s neutronem a protonu s neutronem je stejná (pokud jsou příslušně ve stejných stavech); to posloužilo jako výchozí bod pro stanovení izotopové invariance. Proton a neutron jsou považovány za dva různé stavy náboje jedné částice – nukleonu ; tvoří izotopový dublet.

Elektrický náboj částice vstupující do izotopového multipletu je vyjádřen Gell-Mann-Nishijima vzorcem : . Zde je baryonový náboj, je podivnost (jsou stejné pro všechny částice v daném izotopovém multipletu) a množství běží s intervalem jedna přes všechny hodnoty od nějaké maximální hodnoty (celé číslo nebo poloviční celé číslo) na minimální hodnotu rovnou . Celkový počet hodnot, které může hodnota (a ) nabývat pro daný izotopový multiplet, a tedy počet částic v izotopovém multipletu, se rovná . Veličina, která určuje počet částic v izotopovém multipletu, se nazývá izotopický spin a veličina se nazývá „projekce“ izotopového spinu. Tyto názvy jsou založeny na formální matematické analogii s obvyklým spinem částic, protože podle kvantové mechaniky pro částice se spinem může projekce spinu do libovolného směru v prostoru nabývat hodnot od do přes jednotu, tj . je, mít hodnoty. $Q$ ${\displaystyle Q=B/2+S/2+I_{3))$ $B$ $S$ $I_3$ $já$ $-I:I_{3}=I,I-1,...,-I$ $I_3$ $Q$ $2I+1$ $já$ $I_3$ $J$ $+J$ $-J$ $2J+1$

Literatura

Izotopová invariance / Trusov M. A. // Plazmové záření - Islamic Salvation Front [Elektronický zdroj]. - 2008. - S. 30. - ( Velká ruská encyklopedie : [ve 35 svazcích] / šéfredaktor Yu. S. Osipov ; 2004-2017, v. 11). - ISBN 978-5-85270-342-2 .
Izotopová invariance // Kazachstán. Národní encyklopedie . - Almaty: Kazašské encyklopedie , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 . (Ruština) (CC BY SA 3.0)

Při psaní tohoto článku byl použit materiál z publikace „ Kazachstán. National Encyclopedia “ (1998-2007), poskytovaná redakcí „Kazakh Encyclopedia“ pod licencí Creative Commons BY-SA 3.0 Unported .