P-симметрия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

P-симметрия — симметрия уравнений движения относительно изменения знаков координат всех частиц. По отношению к этой операции симметричны электромагнитные и сильные взаимодействия; слабые взаимодействия несимметричны (см. опыт Ву). Этой операции соответствует один из видов чётности — физическая величина пространственная чётность (P-чётность).

Симметрия в физике
Преобразование Соответствующая
инвариантность
Соответствующий
закон
сохранения
Трансляции времени Однородность
времени
…энергии
C, P, CP и T-симметрии Изотропность
времени
…чётности
Трансляции пространства Однородность
пространства
…импульса
Вращения пространства Изотропность
пространства
…момента
импульса
Группа Лоренца (бусты) Относительность
Лоренц-ковариантность
…движения
центра масс
~ Калибровочное преобразование Калибровочная инвариантность …заряда

Оператор пространственного отражения[править | править код]

Оператором пространственного отражения в квантовой механике называется оператор : . Гамильтониан в квантовой механике является чётной функцией пространственных координат . Из этого следует, что или . Следовательно, пространственная чётность является сохраняющейся величиной (интегралом движения). Из определения оператора пространственного отражения следует, что . Таким образом, собственные значения оператора пространственного отражения могут быть и . Эти собственные значения называют Р-чётностью состояния квантовой системы. Оператор пространственного отражения антикоммутирует с координатой и импульсом : , и коммутирует c оператором момента : , где . Пусть - собственная функция операторов и , отвечающая собственным значениям и , тогда [1]

Р-чётность[править | править код]

Р-чётность является фундаментальной физической величиной. Справедлив закон сохранения P-чётности в сильных и электромагнитных взаимодействиях. В слабых взаимодействиях P-чётность не сохраняется. В квантовой механике P-чётность описывается через свойства комплексной волновой функции. Состояние системы называется чётным, если волновая функция не меняется при изменении знаков координат всех частиц и нечётным, если волновая функция изменяет знак при изменении знаков координат всех частиц .

Внутренняя чётность[править | править код]

Все частицы с ненулевой массой покоя обладают внутренней P-чётностью. Она равна либо 1 (чётные частицы), либо −1 (нечётные частицы). Частицы со спином 0 и внутренней чётностью 1 называются скалярными, а с внутренней чётностью −1 — псевдоскалярными. Частицы со спином 1 и внутренней чётностью 1 называются псевдовекторными, с внутренней чётностью −1 — векторными[2].

Состояние системы частиц называется чётным, если и нечётным, если , где  — внутренние чётности частиц.

Примечания[править | править код]

  1. Нишиджима, 1965, с. 53.
  2. Физика микромира, под ред. Д. В. Ширкова, М.: Советская энциклопедия, 1980.

Литература[править | править код]

  • Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика, М., Наука, 1972
  • Бете Г., Моррисон Ф. Элементарная теория ядра, М., ИЛ., 1958
  • Нишиджима К. Фундаментальные частицы. — М.: Мир, 1965. — 462 с.