Parzystość P

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Transformacja[edytuj | edytuj kod]

Transformacja parzystości P jest dyskretną transformacją współrzędnych przestrzennych czasoprzestrzeni, tj.

Transformacja ta tworzy wraz z transformacją identycznościową grupę dyskretną gdyż

W mechanice kwantowej transformacji tej odpowiada 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 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 funkcja falowa musi spełniać równanie Diraca:

Funkcja falowa opisująca cząstki ma postać:

albo też:

przy czym bądź spinorami opisującymi odpowiednio cząstkę i antycząstkę. 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 gdzie składowe - funkcja falowa dla cząstki prawoskrętnej, - funkcja falowa dla cząstki lewoskrętnej.

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

oraz

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

Złamanie symetrii[edytuj | edytuj kod]

W elektrodynamice, chemii (izomeria optyczna, chiralność cząsteczek) 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.