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六月 13, 2023
電荷共軛宇稱, 物理學中, 英語, charge, conjugate, parity, charge, parity, 或c, 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, 重子數與輕子數, 以及味荷如奇異數, 魅數, 底數, 頂數與同位旋, 相對地, 電荷共軛不改變粒子的質量, 線動量或自旋, 目录, 數學形式, 本徵值與本徵態, 守恆的實驗驗證,. 物理學中 電荷共軛宇稱 英語 charge conjugate parity charge parity 或C 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 重子數與輕子數 以及味荷如奇異數 魅數 底數 頂數與同位旋 I3 相對地 電荷共軛不改變粒子的質量 線動量或自旋 目录 1 數學形式 1 1 本徵值與本徵態 2 電荷共軛宇稱守恆的實驗驗證 3 相關條目 4 參考文獻數學形式 编辑考慮一運算C displaystyle mathcal C 可將一粒子轉變成其反粒子 C ps ps displaystyle mathcal C psi rangle bar psi rangle 兩個狀態都必須是可歸一化 因此 1 ps ps ps ps ps C C ps displaystyle 1 langle psi psi rangle langle bar psi bar psi rangle langle psi mathcal C dagger mathcal C psi rangle 意味著C displaystyle mathcal C 是幺正的 C C 1 displaystyle mathcal C mathcal C dagger mathbf 1 對此粒子進行重複兩次的C displaystyle mathcal C 運算 C 2 ps C ps ps displaystyle mathcal C 2 psi rangle mathcal C bar psi rangle psi rangle 可以看出C displaystyle mathcal C 有如下性質 C 2 1 displaystyle mathcal C 2 mathbf 1 C C 1 displaystyle mathcal C mathcal C 1 將所有性質統整可得 C C displaystyle mathcal C mathcal C dagger 意即電荷共軛算符是自伴算符 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 C displaystyle mathcal C 運算的本徵態 ps displaystyle psi rangle 與本徵值h C displaystyle eta C 關係如下 C ps h C ps displaystyle mathcal C psi rangle eta C psi rangle 如同宇稱 重複C displaystyle mathcal C 運算兩次 則粒子狀態不變 C 2 ps h C C ps h C 2 ps ps displaystyle mathcal C 2 psi rangle eta C mathcal C psi rangle eta C 2 psi rangle psi rangle 使得本徵值h C displaystyle eta C 只能為 1 displaystyle pm 1 此稱為粒子的電荷共軛宇稱 上面的條件意味著C ps displaystyle mathcal C psi rangle 與 ps displaystyle psi rangle 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 光子 正反粒子約束態 如中性p介子 p0 h介子 正電子素 電荷共軛宇稱守恆的實驗驗證 编辑p 0 2 g displaystyle pi 0 rightarrow 2 gamma 觀測到中性p介子p 0 displaystyle pi 0 會衰變為雙光子g g 因此我們可認定p介子有h C 1 2 1 displaystyle eta C 1 2 1 的性質 然而 每增加一個g會在p介子的電荷共軛宇稱中引入一個 1的因子 衰變成3g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p介子的反應過程 p p p 0 n displaystyle pi p rightarrow pi 0 n h p p p 0 displaystyle eta rightarrow pi pi pi 0 2 h介子 英语 Eta meson 的衰變 p p displaystyle p bar p 湮滅 3 相關條目 编辑宇稱 CP破壞參考文獻 编辑 MacDonough J et al Phys Review 1988 D38 2121 缺少或 title 为空 帮助 Gormley M et al Phys Rev Lett 1968 21 402 Bibcode 1968PhRvL 21 402G doi 10 1103 PhysRevLett 21 402 缺少或 title 为空 帮助 Baltay C et al Phys Rev Lett 1965 14 591 Bibcode 1965PhRvL 14 591R doi 10 1103 PhysRevLett 14 591 缺少或 title 为空 帮助 取自 https zh wikipedia org w index php title 電荷共軛宇稱 amp oldid 54835101, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,