Parzystość P

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Transformacja[edytuj | edytuj kod]

Transformacja parzystości P jest dyskretną transformacją współrzędnych czasoprzestrzeni:

Transformacje te tworzą dyskretną grupę ( opisuje transformację tożsamościową i ).

W mechanice kwantowej transformacji tej towarzyszy istnienie operatora parzystości P. Jest to operator unitarny.

Wielkość fizyczna[edytuj | edytuj kod]

Z własności grupy wynika, że . Funkcje własne o określonej parzystości spełniają równanie własne

z . Każdemu polu kwantowemu można więc przypisać wielkość fizyczną, którą nazywa się po prostu parzystością. Parzystość może więc być równa -1 lub +1. Stany z parzystością -1 nazywamy stanami nieparzystymi a stany z parzystością +1 stanami parzystymi.

Symetria[edytuj | edytuj kod]

Symetrię względem przekształcenia P nazywa się symetrią parzystości przestrzennej lub symetrią chiralną.

W fizyce mówi się o symetrii chiralnej lub o właściwościach chiralnych (czyli asymetrycznych) fundamentalnych sił i praw. Symetria chiralna ma szczególne zastosowanie w fizyce cząstek elementarnych. Spin jest nieodłącznie związany z cząstką i określa atrybut zwany skrętnością lub chiralnością (ang. chirality), a cecha ta nieodwracalnie wiąże kierunek spinu z kierunkiem ruchu cząstki.

Dla cząstki o spinie S = ½, funkcja falowa musi spełniać równanie Diraca:

Funkcja falowa ψ opisująca cząstki ma postać:

albo też:

przy czym u1,2 bądź v1,2spinorami opisującymi odpowiednio cząstkę u i antycząstkę v. Wskaźniki odpowiadają cząstkom o m równym +1/2 lub też -1/2 oraz o skrętności +1 bądź -1. Jedna z macierzy γ tworzy operator Π, taki, że:

Π+Ψ = ΨR i jednocześnie Π-Ψ = ΨL

Oznacza to, że funkcja falowa będzie sumą ψ = ψR + ψL, gdzie składowe sumy to opisujące cząstkę prawoskrętną ψR oraz cząstkę lewoskrętną ψL.

Rzeczywistość prawoskrętna sprzęga się ze światem lewoskrętnym jedynie poprzez masę cząstki. Jeżeli masa cząstki m=0, to otrzymujemy dwa równania:

oraz

Oznacza to, że jeden składnik opisuje świat cząstek prawoskrętnych R a drugi lewoskrętnych L. Równania ψR i ψL są niezależne. Wynika z tego, że światy R i L są niezależne od siebie i mamy do czynienia z symetrią określaną jako chiralna.

Pogwałcenie symetrii[edytuj | edytuj kod]

W elektrodynamice, chemii (izomeria optyczna, chiralność) istnieje symetria parzystości – obiekty lewoskrętne i prawoskrętne podlegają tym samym prawom.

W biologii i fizyce słabych oddziaływań symetria parzystości jest złamana – obiekty lewoskrętne i prawoskrętne zachowują się inaczej.