Ізотопічний спин

Відео: Фізика елементарних частинок, Ю.І. Сковпень. семінар 16

ізотопічний спин або ізоспін - квантове число, що дозволяє трактувати елементарні частинки з близькими значеннями мас і схожими властивостями щодо взаємодії, як стану однієї загальної сімейної частки.
Ізотопічний спин позначається зазвичай літерою I.
Наприклад, близькі по масі протона і нейтрона утворюють дублет станів нуклона. Ізотопічний спин для дублети дорівнює 1 / 2. При цьому протона приписується проекція изотопического спина +1 / 2, а нейтрона -1 / 2.
Відповідним чином півонії складуть триплет, а тому ізотопічний спин для них дорівнює 1.
Всього ізотопічний спин описується оператором, аналогічним оператору спина, який діє в уявному изотопического просторі. Якщо частинки взаємодіяли тільки через сильну взаємодію, то напрямок координатних осей в цьому просторі жодним чином не був би пов`язаний з будь-яким іншим характерстікі. Коли крім сильної взаємодії присутній ще й електромагнітне взаємодія, то енергія частинки змінюється. Проекція однієї з компонент ізопопічного спина на обраний напрям в изотопического просторі залежить від заряду частинки. Саме тому протон має ізотопічний спин 1/2, а нейтрон -1 / 2.
Всього для вираження зв`язку між изотопических спіном і зарядом існує формула Гелл-Манна - Нісідзіма

,

де e - елементарний заряд, I 3 - проекція изотопического спина, а число Y - однаково для всієї родини частинок. Це число наза гіперзаряд. Для нуклонів гіперзаряд дорівнює 1.
Поняття ізоспіна ввів Вернер Гайзенберг в 1932 році для пояснення симетрії нейтрона.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!