WikiSort.ru - Не сортированное

Заря́довое сопряже́ние (С-преобразование) — операция замены частицы на соответствующую античастицу (напр., электрон на позитрон). Слабое взаимодействие нарушает инвариантность относительно зарядового сопряжения. Это следует уже из первого опыта Ву Цзяньсюн с сотрудниками, доказавшего несохранение пространственной чётности в слабом взаимодействии.

Оператор зарядового сопряжения обозначается ${\displaystyle {\hat {C}}}$ . По определению, ${\displaystyle {\tilde {X}}={\hat {C}}X}$ , где${\displaystyle X}$ волновая функция частицы, ${\displaystyle {\tilde {X}}}$ - волновая функция античастицы. Оператор зарядового сопряжения ${\displaystyle {\hat {C}}}$ эрмитов, поэтому он описывает некоторую физическую величину. При измерении этой физической величины можно получить лишь одно из собственных значений ${\displaystyle \eta _{C}}$ оператора ${\displaystyle {\hat {C}}}$ : ${\displaystyle {\hat {C}}X=\eta _{C}X}$ . Квантовое число ${\displaystyle \eta _{C}}$ называется зарядовой четностью^[1].

Зарядовая чётность

Зарядовая чётность (С-чётность) — одно из квантовых чисел истинно нейтральной частицы (или другой квантовомеханической системы), определяющее поведение её вектора состояний при зарядовом сопряжении. При операции зарядового сопряжения волновая функция такой частицы умножается на значение С-чётности, то есть меняет знак либо остаётся прежней. С-чётность является мультипликативным квантовым числом.

Зарядовая чётность фотона отрицательна: С = −1 (это можно увидеть из того, что при зарядовом сопряжении электрические заряды меняют знак, поэтому и электромагнитные поля, квантами которых являются фотоны, тоже должны изменить знак, чтобы эволюция системы не изменилась). В любых процессах, обусловленных электромагнитным или сильным взаимодействием, зарядовая чётность сохраняется. Вследствие этого, при любых электромагнитных процессах невозможно превращение нечётного числа фотонов в чётное и наоборот (Теорема Фарри).

Зарядовая чётность пиона ${\displaystyle \pi ^{0}}$ положительна. Это следует из его распада на два фотона за счёт электромагнитного взаимодействия: ${\displaystyle \pi ^{0}\rightarrow \gamma +\gamma }$ . В силу сохранения зарядовой чётности получаем: ${\displaystyle \eta _{C}(\pi ^{0})=\eta _{C}(2\gamma )}$ . Зарядовая чётность является мультипликативным квантовым числом, поэтому ${\displaystyle \eta _{C}(\pi ^{0})=\eta _{C}(\gamma )\eta _{C}(\gamma )=(-1)(-1)=+1}$ ^[1].

Примечания

Для улучшения этой статьи по физике желательно: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.

В другом языковом разделе есть более полная статья C-symmetry (англ.). Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода. При этом, для соблюдения правил атрибуции, следует установить шаблон {{переведённая статья}} на страницу обсуждения, либо указать ссылку на статью-источник в комментарии к правке.