Conjugarea sarcinii ( transformarea C ) este operația de înlocuire a unei particule cu antiparticulă corespunzătoare (de exemplu, un electron cu un pozitron ).
Operatorul de conjugare a sarcinii este notat cu . Prin definiție, , unde este funcția de undă a particulei, este funcția de undă a antiparticulei. Operatorul de conjugare a sarcinii este Hermitian , deci descrie o cantitate fizică. La măsurarea acestei mărimi fizice, se poate obține doar una dintre valorile proprii ale operatorului : . Numărul cuantic se numește paritate de sarcină [1] [2] .
Paritatea de sarcină ( C -paritatea) este unul dintre numerele cuantice ale unei particule cu adevărat neutre (sau alt sistem mecanic cuantic), care determină comportamentul vectorului său de stare în timpul conjugării sarcinii. În timpul operațiunii de conjugare a sarcinii, funcția de undă a unei astfel de particule este înmulțită cu valoarea parității C , adică își schimbă semnul (particulă de sarcină impară) sau rămâne aceeași (particulă de încărcare pară). C -paritatea este un număr cuantic multiplicativ.
Cu interacțiuni puternice, electromagnetice și, conform teoriei generale a relativității , gravitaționale [3] , legea de conservare a parității sarcinii este îndeplinită , cu o interacțiune slabă este încălcată. [4] Acest lucru decurge deja din primul experiment al lui Wu Jianxiong și al colegilor, care au demonstrat că paritatea spațială nu este conservată în interacțiunile slabe.
Paritatea de sarcină a unui foton este negativă: C = −1 (asta se poate observa din faptul că în timpul conjugării sarcinii, sarcinile electrice își schimbă semnul, prin urmare, câmpurile electromagnetice, ale căror cuante sunt fotoni, trebuie să își schimbe și ele semnul astfel încât evoluția sistemul nu se schimbă). În orice proces datorat interacțiunii electromagnetice sau puternice, paritatea de sarcină este conservată. Ca rezultat, este imposibil ca orice proces electromagnetic să transforme un număr impar de fotoni într-un număr par și invers ( Teorema lui Farry ).
Paritatea de sarcină a unui pion este pozitivă. Aceasta rezultă din dezintegrarea sa în doi fotoni datorită interacțiunii electromagnetice: . În virtutea conservării parităţii de sarcină se obţine: . Paritatea de sarcină este un număr cuantic multiplicativ, deci [1] .
Simetria în fizică | ||
---|---|---|
transformare | Invarianța corespunzătoare |
Legea conservării corespunzătoare |
↕ Ora de difuzare | Uniformitatea timpului |
…energie |
⊠ C , P , CP și T - simetrii | Izotropia timpului |
... paritate |
↔ Spațiu de difuzare | Omogenitatea spațiului |
…impuls |
↺ Rotația spațiului | Izotropia spațiului |
… impuls |
⇆ grup Lorentz (amplificare) | Covarianța relativității Lorentz |
…mișcări ale centrului de masă |
~ Transformarea gabaritului | Invarianța gabaritului | ... taxa |
C, P și T | |
---|---|
|