P-симметрия — симметрия уравнений движения относительно изменения знаков координат всех частиц. По отношению к этой операции симметричны электромагнитные, сильные и, cогласно общей теории относительности, гравитационные взаимодействия. Cлабые 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
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
Р-чётность
Р-чётность является фундаментальной физической величиной. Справедлив закон сохранения P-чётности в сильных, гравитационных 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
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.
Состояние системы частиц называется чётным, если
и нечётным, если
, где
— внутренние чётности частиц.
Примечания
- (В. Паули) Нарушение зеркальной симметрии в законах атомной физики // Теоретическая физика 20 века. Памяти Вольфганга Паули. — М., ИЛ, 1962. — c. 383
- Нишиджима, 1965, с. 53.
- Физика микромира, под ред. Д. В. Ширкова, М.: Советская энциклопедия, 1980.
Литература
- (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.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер