Izotopa spino: Malsamoj inter versioj

[nekontrolita versio][nekontrolita versio]
Enhavo forigita Enhavo aldonita
Linio 10:
 
==Moderna kompreno de Izotopa spino==
Observoj de malmultepezaj [[barionoj]] (kreitaj el [[u-kvarko|u-]], [[d-kvarko|d-]] kaj [[s-kvarko]]j) kondutas al konkludo ke tiuj partikloj estas tiel similaj je [[forta nuklea forto|fortaj interagoj]] ke ili povas esti diferaj statoj de sama partiklo. Laŭ modernaj modeloj de [[kvantuma kolordinamiko]] tio okazas ĉar u- kaj d-kvarkoj estas ege similaj je maso kaj havas samajn fortajn interagojn. Do, la partikloj el sama nombro de u- kaj d-kvarkoj ankaŭ havas preskaŭ samajn masojn kaj estas grupitaj kune. Ekzemple, [[delta-bariono]]j, [[barionoj]] kun spino 3/2, estas faritaj el mikso de tri u- kaj d-kvarkoj kaj estas rigardataj kiel unu grupo ĉar ili ĉiuj havas preskaŭ saman mason (proksimume 1232 MeV/c<sup>2</sup>)<!-- kaj interagas en preskaŭ sama maniero.
 
Tamen, ĉar u- kaj d-kvarkoj diferas je [[ŝargo]] (u-kvarko havas ŝargon de 2/3''e'', kaj d-kvarko de 1/3''e'') la kvar delta-barionoj havas diferajn ŝargojn: &Delta;<sup>++</sup> (''uuu''), &Delta;<sup>+</sup> (''uud''), &Delta;<sup>0</sup> (''udd''), &Delta;<sup>-</sup> (''ddd''). Oni povas rigardi na ĉiuj kvar kiel statoj de sama partiklo. Izotopa spino estas la eco paralela al spino, kiun oni uzas por asocii projekcion ''I<sub>z</sub>'' (ankaŭ iam skribata kiel ''I<sub>3</sub>'') al iu ŝarga stato. Por kvar delta-barionoj oni bezonas kvar projekciojn. Do, la absoluta valoro de isospino ''I'' estis elektita kiel 3/2, kaj la projekcioj ''I<sub>z</sub>'' estas 3/2 por &Delta;<sup>++</sup>, 1/2 por &Delta;<sup>+</sup>, -1/2 &Delta;<sup>0</sup> kaj -3/2 por &Delta;<sup>-</sup>.
Observation of the light [[baryon]]s (those made of [[up quark|up]], [[down quark|down]] and [[strange quark]]s) lead us to believe that some of these particles are so similar in terms of their [[strong interaction]]s that they can be treated as different states of the same particle. In the modern understanding of [[quantum chromodynamics]], this is because up and down quarks are very similar in mass, and have the same strong interactions. Particles made of the same numbers of up and down quarks have similar masses and are grouped together. For examples, the particles known as the [[Delta baryon]]s — baryons of [[spin (physics)|spin]] {{frac|3|2}} made of a mix of three up and down quarks — are grouped together because they all have nearly the same mass (approximately {{val|1232|ul=MeV/c2}}), and interact in nearly the same way.
 
AfterPost theinvento quarkde modelkvarka was elaboratedmodelo, itoni wasnotis notedke thatporjekcio thede isospinizotopa projectionspino washavas relatedrilaton tokun thekvarka upenhavo andde down quark content of particlespartilkoj. TheTiu relationrilato isestas: ''I<sub>z</sub>''&nbsp;=&nbsp;{{frac|1|/2}}(''N<sub>u</sub>''&nbsp;−&nbsp;''N<sub>d</sub>'') wherekie ''N<sub>u</sub>'' andkaj ''N<sub>d</sub>'' areestas, thelaŭorde, numbernombro ofde upu- andkaj down quarks respectivelyd-kvarkoj.
However, because the up and down quarks have different charges ({{frac|2|3}}&thinsp;''e'' and −{{frac|1|3}}&thinsp;''e'' respectively), the four Deltas also have different charges ({{SubatomicParticle|Delta++}} (''uuu''), {{SubatomicParticle|Delta+}} (''uud''), {{SubatomicParticle|Delta0}} (''udd''), {{SubatomicParticle|Delta-}} (''ddd'')). These Deltas could be treated as the same particle and the difference in charge being due to the particle being in different states. Isospin was devised as a parallel to spin to associate an isospin projection (denoted ''I<sub>z</sub>'' or ''I<sub>3</sub>'') to each charged state. Since there were four Deltas, four projections were needed. Because isospin was modeled on spin, the isospin projections were made to vary in increments of 1 and to have four increments of 1, you needed an isospin value of {{frac|3|2}} (giving the projections ''I<sub>z</sub>''&nbsp;=&nbsp;{{frac|3|2}}, {{frac|1|2}}, −{{frac|1|2}}, −{{frac|3|2}}. Thus, all the Deltas were said to have isospin ''I''&nbsp;=&nbsp;{{frac|3|2}} and each individual charge had different ''I<sub>z</sub>'' (e.g. the {{SubatomicParticle|Delta++}} was associated with ''I<sub>z</sub>''&nbsp;=&nbsp;+{{frac|3|2}}).
 
Laŭ izotopa spino, la kvar delta-barionoj kaj du [[nukleono]]j povas esti rigardataj kiel diferaj statoj de du bazaj partikloj. Laŭ kvarka modelo oni eĉ povas rigardi delta-barionoj kiel ekscitaj statoj de nukleonoj.
After the quark model was elaborated, it was noted that the isospin projection was related to the up and down quark content of particles. The relation is ''I<sub>z</sub>''&nbsp;=&nbsp;{{frac|1|2}}(''N<sub>u</sub>''&nbsp;−&nbsp;''N<sub>d</sub>'') where ''N<sub>u</sub>'' and ''N<sub>d</sub>'' are the number of up and down quarks respectively.
 
In the isospin picture, the four Deltas and the two nucleons were thought to be the different states of two particles. In the quark model, the Deltas can be thought of as the excited states of the nucleons.
 
== Notoj kaj referencoj ==