Invariancia isotópica

La invariancia isotópica (del lat. invarians, invariantis - invariable) es una propiedad de interacciones fuertes de partículas elementales .

Las partículas que existen en la naturaleza que tienen interacciones fuertes ( hadrones ) se pueden dividir en grupos de partículas "similares", cada una de las cuales incluye partículas con masas aproximadamente iguales y las mismas características internas ( espín , carga bariónica , extrañeza ), con la excepción de carga electrica Estos grupos se denominan multipletes isotópicos . Resulta que la interacción fuerte para todas las partículas en el mismo multiplete isotópico es la misma, es decir, no depende de la carga eléctrica; esta es la simetría de las interacciones fuertes, llamada invariancia isotópica.

El ejemplo más simple de partículas que se pueden combinar en un multiplete isotópico es un protón (p) y un neutrón (n). La fuerte interacción de un protón con un protón, un neutrón con un neutrón y un protón con un neutrón es la misma (si están respectivamente en los mismos estados); esto sirvió como punto de partida para el establecimiento de la invariancia isotópica. El protón y el neutrón se consideran como dos estados de carga diferentes de una partícula: el nucleón ; forman un doblete isotópico.

La carga eléctrica de una partícula que entra en un multiplete isotópico se expresa mediante la fórmula de Gell-Mann-Nishijima : . Aquí , es la carga bariónica, es la extrañeza (son iguales para todas las partículas en un multiplete isotópico dado), y la cantidad corre con un intervalo de uno sobre todos los valores desde algún valor máximo (entero o medio entero) a un valor mínimo igual a . El número total de valores que puede tomar el valor (y ) para un multiplete isotópico dado, y por lo tanto el número de partículas en el multiplete isotópico, es igual a . La cantidad, que determina el número de partículas en un multiplete isotópico, se denomina espín isotópico , y la cantidad se denomina “proyección” del espín isotópico. Estos nombres se basan en una analogía matemática formal con el espín habitual de las partículas, ya que, según la mecánica cuántica, para partículas con espín, la proyección del espín en una dirección arbitraria en el espacio puede tomar valores desde hasta hasta la unidad, que es, tener valores. $q$ ${\ Displaystyle Q = B/2+S/2+I_{3))$ $B$ $S$ $yo_3$ $yo$ $-I:I_{3}=I,I-1,...,-I$ $yo_3$ $q$ ${\ estilo de visualización 2I+1}$ $yo$ $yo_3$ $j$ ${\ estilo de visualización + J}$ ${\ estilo de visualización -J}$ ${\ estilo de visualización 2J+1}$

Literatura

Invariancia isotópica / Trusov M. A. // Radiación de plasma - Frente de Salvación Islámica [Recurso electrónico]. - 2008. - S. 30. - ( Gran Enciclopedia Rusa : [en 35 volúmenes] / editor en jefe Yu. S. Osipov ; 2004-2017, v. 11). - ISBN 978-5-85270-342-2 .
Invariancia isotópica // Kazajstán. Enciclopedia Nacional . - Almaty: Enciclopedias kazajas , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 . (Ruso) (CC POR SA 3.0)

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