電荷共軛宇稱

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物理學中,電荷共軛宇稱英语:charge conjugate paritycharge parityC parity,可標為CP)是粒子的相乘量子數,用以描述一些粒子在電荷共軛的對稱運算下的行為。

電荷共軛改變所有量子荷(quantum charge)的正負號,這些量子荷為相加量子數,包括有電荷重子數輕子數,以及味荷奇異數魅數底數頂數同位旋I3)。相對地,電荷共軛不改變粒子的質量線動量自旋

數學形式[编辑]

考慮一運算可將一粒子轉變成其反粒子

兩個狀態都必須是可歸一化,因此

意味著么正的:

對此粒子進行重複兩次的運算,

可以看出有如下性質:

將所有性質統整可得:

意即電荷共軛算符自伴算符,也因此是一個可觀測物理量。

本徵值與本徵態[编辑]

電荷共軛 運算的本徵態與本徵值關係如下:

如同宇稱,重複運算兩次,則粒子狀態不變:

使得本徵值只能為。此稱為粒子的電荷共軛宇稱。

上面的條件意味著有相同的量子荷,因此只有真正中性的系統(所有量子荷與磁矩皆為零)是電荷共軛宇稱的本徵態。符合此條件的有:

電荷共軛宇稱守恆的實驗驗證[编辑]

  • :觀測到中性π介子會衰變為雙光子γ+γ,因此我們可認定π介子有的性質。然而,每增加一個γ會在π介子的電荷共軛宇稱中引入一個-1的因子;衰變成3γ則會違反電荷共軛宇稱守恆。過去曾進行了此種衰變的實驗驗證[1],其中應用到產生π介子的反應過程:
  • [2]η介子英语Eta meson的衰變。
  • 湮滅[3]

相關條目[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ MacDonough, J.; 等. Phys. Review. 1988, D38: 2121.  缺少或|title=为空 (帮助)
  2. ^ Gormley, M.; 等. Phys. Rev. Lett. 1968, 21: 402. Bibcode:1968PhRvL..21..402G. doi:10.1103/PhysRevLett.21.402.  缺少或|title=为空 (帮助)
  3. ^ Baltay, C; 等. Phys. Rev. Lett. 1965, 14: 591. Bibcode:1965PhRvL..14..591R. doi:10.1103/PhysRevLett.14.591.  缺少或|title=为空 (帮助)