G parita

G-parity je multiplikativní kvantové číslo , které může mít hodnoty +1 a -1. Zobecňuje paritu C na multiplety částic .

To dává smysl, protože parita C je definována pouze pro neutrální systémy (např. V trojici pionů má pouze parita π ⁰ C ), ale silná interakce působí nezávisle na elektrickém náboji (stejně na π ⁰ , π ^- a π ⁺ ).

Vzhledem k tomu, že parita G je aplikována na celý multiplet, konjugace náboje vidí multiplet jako neutrální celek. Proto pouze multiplety s průměrnými nábojů 0 může být charakteristických stavy z G , tj. H. pouze multiplety, pro které platí následující:

${\ displaystyle {\ bar {Q}} = {\ bar {B}} = {\ bar {Y}} = 0}$

s elektrickým nábojem  Q, baryonovým číslem  B a hyperbojem  Y.

Formulace s operátory

${\ displaystyle {\ mathcal {G}} {\ begin {pmatrix} \ pi ^ {+} \\\ pi ^ {0} \\\ pi ^ {-} \ end {pmatrix}} = \ eta _ {G } {\ begin {pmatrix} \ pi ^ {+} \\\ pi ^ {0} \\\ pi ^ {-} \ end {pmatrix}}}$

Zde η _{G jsou} na vlastní čísla z G parity (pro piony je zejména ). ${\ displaystyle \ eta _ {G} (\ pi) = - 1}$

Provozovatel z G parity je definován jako: ${\ displaystyle {\ mathcal {G}}}$

${\ displaystyle {\ mathcal {G}} = {\ mathcal {C}} \, e ^ {(i \ pi I_ {2})}}$

s provozovatelem na C parity a druhé složky na isospin . G parita je tedy kombinací náboje konjugace a 180 ° rotace kolem 2-osy isospin prostoru. ${\ displaystyle {\ mathcal {C}}}$${\ displaystyle I_ {2}}$

Formulace s vlastními hodnotami

Obecně

${\ displaystyle \ eta _ {G} = \ eta _ {C} \, (- 1) ^ {I}}$

s vlastní číslo η _C z C parity a isospin I .

U systémů fermion-antifermion se to stává

${\ displaystyle \ eta _ {G} = (- 1) ^ {S + L + I} \,}$

s celkovým spinem S a kvantovým počtem hybnosti momentu hybnosti L.

a pro boson- antibosonové systémy

${\ displaystyle \ eta _ {G} = (- 1) ^ {L + I} \,}$.

Invariance a ochrana

G -parity je neměnná v silné interakce, protože tento přijímá oba náboje konjugaci a isospin. Pod elektromagnetickou a slabou interakcí však parita G není neměnná.

Jelikož se jedná o multiplikativní kvantové číslo, parita G pro systém n pionů je:

${\ displaystyle \ eta _ {G} (n) = \ doleva (-1 \ doprava) ^ {n}}$.

To má za následek zajímavý důsledek zachování G pro procesy, ve kterých se objevují pouze piony : pod silnou interakcí se počet pionů může změnit pouze o sudé číslo.

literatura

• TD Lee a CN Yang : Konjugace náboje, nové kvantové číslo G a pravidla výběru týkající se systému nukleon-antinukleon . In: Il Nuovo Cimento . 3, č. 4, 1956, str. 749-753. doi : 10,1007 / BF02744530 .
• Charles Goebel: Pravidla výběru pro zničení NN̅ . In: Phys. Rev. . 103, No. 1, 1956, str. 258-261. doi : 10,1103 / PhysRev.103,258 .
• Christoph Berger: Fyzika částic - úvod . Springer, Berlin 1992, str. 110f, ISBN 978-3-540-54218-6