I 1/ 2

Изоспиновые мультиплетыты

Характеристика		Взаимодействие
		Сильное	Электро-		Слабое
			магнитное
	Аддитивные законы сохранения
	Изоспин, I	+	–		–
	Проекция	+	+		–
	изоспина, I3

Изоспиновая симметрия — это симметрия сильных взаимодействий, в основе которой лежит представление о том, что u- и d-кварки являются одинаковыми частицами по отношению к сильному взаимодействию, имеющими значение изоспина и различающимися знаком проекции изоспина I3 .

u(I 1/ 2, I3 1/ 2)

d(I 1/ 2, I3 1/ 2)

Кварковые системы, обладающие определенным значением изоспина, вырождены по знаку проекции изоспина.

Число частиц N в изотопическом мультиплете

N 2I 1.

	s	su3-мультиплеты
		Барионный декуплет J P 3 / 2

В барионный декуплет входят нуклонные резонансы (1232), -гиперон, -гиперон и –-гиперон,

имеющие значение J P 3/ 2 .

Одинаковая разность масс между состояниями с различными значениями I определяется числом s-кварк образующих состояния с определенным значением изоспина I, проекции изоспина I3 и странности s.

Дискретные симметрии

Характеристика			Взаимодействие
	Сильное		Электромагнитное			Слабое
Мультипликативные законы сохранения
Пространственная четность, P	+		+			–
Зарядовая четность, C	+		+			–
Временная четность, T	+		+			–
Комбинированная четность, CP	+		+			–
CPT-четность	+		+		+
G-четность	+		–			–

Ряд законов сохранения связан с различными операциями отражения. Операции отражения имеют два общих свойства.

1.Отражение является дискретной операцией.

2.Если провести операцию отражения два раза подряд, то в результате система возвратится в исходное состояние.

Наиболее привычным примером операции отражения является зеркальное отражение относительно какой-либо плоскости.

			-четность
Пространственная инверсия. Р-четность
Операция пространственной инверсии Р заключается в следующем
преобразовании:		P
X ,Y, Z, P, J		X , Y, Z, P, J .
Операция Р изменяет знак любого полярного вектора:
	x P x		(координата);
	p P p		(импульс).
Аксиальные вектора при пространственной инверсии не изменяются.
		P
		J J .
	Пространственная чётность Р
Пространственная чётность сохраняется в сильных и
электромагнитных взаимодействиях и не сохраняется в
слабых взаимодействиях.

Несохранениечетностивслабых взаимодействияхтвиях.. ОпытОпыт ВуВу

Ориентации спинов и импульсов при -распаде кобальта.

При зеркальном отражении импульс (полярный вектор) изменяет направление на противоположное, а напряженность магнитного поля, магнитный момент, спин (аксиальные вектора) направления не изменяют. Из закона сохранения пространственной четности в сферических координатах для квадрата модуля волновой функции

|(r, , )|2 = |(r, - , )|2,

следует, что вероятности испускания частиц под углами и – равны. Если бы

пространственная четность сохранялась, что эквивалентно зеркальному отражению, должно регистрироваться одинаковое количество электронов, как по направлению магнитного поля, так и в противоположном направлении.

Оказалось, что электроны испускаются преимущественно в направлении противоположном направлению спинов ядер (магнитного поля). Было доказано, что в слабых распадах четность не сохраняется. Спин антинейтрино всегда направлен по импульсу (положительная или правая спиральность), спин нейтрино — против импульса (отрицательная или левая спиральность).

Пространственная инверсия. Р-четностьсть

P

X ,Y, Z, P, J X , Y, Z, P, J

Распад 0-мезона 0

Р-преобразование распада 0-мезона, который происходит в результате сильных взаимодействий:

В результате Р-преобразования в сильных взаимодействиях получается наблюдаемый в природе процесс.

Слабый распад --мезона

(*)

В результате Р-преобразования изменяются знаки импульсов и не изменяются направления спинов:

(**)

Из требования Р-инвариантности следует равенство сечений процессов (*) и (**). В распаде (**)образуются мюонные антинейтрино с отрицательной спиральностью, которые в природе не наблюдаются, что означает нарушение Р-инвариантности в слабых взаимодействиях.