Aidot neutraalit hiukkaset

Todella neutraalit hiukkaset  ovat alkuainehiukkasia tai alkuainehiukkasten järjestelmiä, jotka siirtyvät itseensä varauksen konjugaation aikana , eli ne ovat antihiukkasia itselleen. Joskus myös sanotaan, ettei niissä ole antihiukkasia.

Jotta hiukkasta voidaan kutsua todella neutraaliksi, ei riitä, että hiukkanen on sähköisesti neutraali . Monilla neutraaleilla hiukkasilla, kuten neutronilla , hyperoneilla Σ 0 ja Ξ 0 , mesoneilla D 0 ja B 0 sekä neutriinoilla on erilaisia ​​antihiukkasia. Todella neutraalit hiukkaset ovat täysin identtisiä niiden antihiukkasten kanssa, joten kaikkien niiden kvanttilukujen , jotka vaihtavat merkkiä varauskonjugaation aikana, on oltava nolla. Siten todellisilla neutraaleilla hiukkasilla on nollaarvoja sähkövaraukselle , magneettimomentille , baryoni- ja leptoniluvuille , isotooppiselle spinille , omituisuudelle , viehätysvoimalle , viehätysvoimalle , totuudelle , värille .

Epäkomposiittiset todelliset neutraalit hiukkaset

Ei-komposiittihiukkasista todella neutraaleja hiukkasia ovat fotoni , Z-bosoni , Higgsin bosoni ja kaksi väritöntä gluonia ja . Lisäksi on olemassa monia hypoteettisia todellisia neutraaleja hiukkasia: gravitoni , aksioni jne. Kaikki nämä hiukkaset ovat bosoneja . Kaikki tunnetut fermionit eroavat jollain tavalla antihiukkasistaan, mutta vuonna 1937 Ettore Majorana huomautti todella neutraalin fermionin mahdollisuudesta. Tätä hypoteettista hiukkasta kutsutaan Majorana-hiukkaseksi . Supersymmetristen mallien hypoteettiset neutralinohiukkaset ovat Majorana fermioneja .

Composite true neutraalihiukkaset

Todella neutraalit hiukkaset voivat olla yksittäisten alkuainehiukkasten lisäksi myös niiden järjestelmiä, mukaan lukien parillisen määrän fermioneja. Esimerkiksi positronium  - positronin ja elektronin järjestelmä  - on todella neutraali hiukkanen, koska varauskonjugaatiossa positroni korvataan elektronilla ja elektroni positronilla, jolloin muodostuu jälleen positronium.

Nykyaikaisten käsitysten mukaan aidosti neutraalit mesonit π 0 , φ 0 , η 0 ja muut ovat myös yhdistelmähiukkasia - kvarkin ja antikvarkin samanmakuisia järjestelmiä (ns. kvarkonia ).

Maksupariteetti

Todella neutraaleilla hiukkasilla on vain niille luontainen ominaisuus - varauspariteetti , joka osoittaa kuinka sen tilavektori (aaltofunktio) muuttuu, kun hiukkaset korvataan antihiukkasilla ( varauskonjugaatiomuunnos ). Jos järjestelmällä on tietty varauspariteetti, niin tämä tarkoittaa, että varauskonjugaation aikana sen aaltofunktiot pysyvät muuttumattomina (varaus-parillinen järjestelmä) tai vaihtuvat etumerkkiä (varaus-pariton järjestelmä). [yksi]

Ominaisuudet

Hiukkanen	Symboli	Massa , GeV / s² _	Kannettava vuorovaikutus	Vuorovaikutuksia , joissa	Pyöritä	Elinikä , s	Esimerkki hajoamisesta (>5 %)	Sähkövaraus , esim
Fotoni	γ	0 (teoreettinen arvo) < 10 −22 eV/s 2 (kokeellinen raja) [2] [3]	Sähkömagneettinen vuorovaikutus	Sähkömagneettinen vuorovaikutus, gravitaatiovuorovaikutus	yksi	vakaa		0 (<10 −35 e ) [4] [5]
Z-bosoni	Z	91,1876±0,0021 GeV/c 2 [6]	Heikko vuorovaikutus	Heikko vuorovaikutus, gravitaatiovuorovaikutus	yksi	3⋅10 -25	l + l (lepton + vastaava antileptoni) [6]	0
Gluonit ja	ja	0 (teoreettinen arvo) [7] < 0,0002 eV/c 2 (kokeellinen raja) [8]	Vahva vuorovaikutus	Vahva voima, painovoima	yksi	Ei löydy vapaasta osavaltiosta		0 [7]
Higgsin bosoni	H0	125,26±0,21 GeV/c 2 [9]	Higgsin kenttä (ei pidetä perusvoimana )	Higgsin kenttä, heikko voima, gravitaatiovoima	0	1,56⋅10 −22 [Huomautus 1] ( vakiomallin ennuste )	Kaksi fotonia , W- ja Z-bosonit [11]	0
gravitoni	G	0 (teoreettinen arvo) < 1,1 × 10 −29 eV/ s 2 (kokeellinen raja) [12]	painovoima	Gravitaatiovuorovaikutus	2	Hypoteettinen partikkeli		0
aksioni	A0	10 -18 - 1 MeV / s 2		Sähkömagneettinen vuorovaikutus	0	Hypoteettinen partikkeli	A0 → γ + γ	0
Majorana fermion		<0,2-0,4 eV/c 2			½	Hypoteettinen partikkeli		0
Neutralino	N 0	>300 GeV/c 2 [13]		Heikko vuorovaikutus	½ [14]	Hypoteettinen partikkeli		0

Katso myös

• latauskonjugaatio

Muistiinpanot

1. ↑ Vakiomallissa Higgsin bosonin, jonka massa on 126 GeV/c2 , vaimenemisleveydeksi ennustetaan 4,21⋅10 −3  GeV . [10] Keskimääräinen käyttöikä .

1. ↑ Landau L. D. , Livshits E. M. Kvanttimekaniikka. - M., Nauka, 1972. - s. 306-308
2. ↑ Kerrin mustat aukot auttoivat fyysikoita punnitsemaan fotoneja Arkistoitu 28. joulukuuta 2014 Wayback Machinessa (2012)
3. ↑ Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro. Black Hole Bombs and Photon-Mass Bounds  (englanniksi)  // Physical Review Letters . - 2012. - Vol. 109 , iss. 13 . - P. 131102 (5 s.) . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.131102 .
4. ↑ Particle Data Group arkistoitu 25. joulukuuta 2018 Wayback Machinessa (2008)
5. ↑ Kobychev, VV; Popov, SB Fotonivarauksen rajoitukset ekstragalaktisten lähteiden havainnoista  (englanniksi)  // Astronomy Letters  : Journal. - 2005. - Voi. 31 . - s. 147-151 . - doi : 10.1134/1.1883345 .  (linkki ei ole käytettävissä)  (englanniksi)
   Altschul, B. Bound on the Photon Charge from the Phase Coherence of Extragalactic Radiation  (englanti)  // Physical Review Letters  : Journal. - 2007. - Voi. 98 . — P. 261801 .  (Englanti)
6. ↑ 1 2 J. Beringer et ai . (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Mittaribosonit, Z - bosonit. Saatavilla osoitteessa pdglive.lbl.gov Arkistoitu alkuperäisestä 12. heinäkuuta 2012.  (Englanti)
7. ↑ 12 W.-M. _ Yao et ai. Hiukkasfysiikan katsaus  // Journal of Physics G . - 2006. - T. 33 . - S. 1 . - doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 . - . - arXiv : astro-ph/0601168 .
8. ↑ F. Yndurain. Gluonin massan rajoitukset // Fysiikan kirjaimet B . - 1995. - T. 345 , nro 4 . - S. 524 . - doi : 10.1016/0370-2693(94)01677-5 . - .
9. ↑ Large Hadron Collider -uutiset: ATLAS ja CMS "punnittelevat" Higgsin bosonin jälleen . old.elementy.ru _ Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. tammikuuta 2022. (määrätön)
10. ↑ LHC Higgsin poikkileikkaustyöryhmä; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi; Banfi. Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions  (englanniksi)  // CERN Report 2 (taulukot A.1 – A.20): aikakauslehti. - 2012. - Vol. 1201 . - s. 3084 . - . - arXiv : 1201.3084 .
11. ↑ Higgs Boson Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa // L. N. Smirnova. ATLAS-ilmaisin Large Hadron Colliderissa. Yleisen ydinfysiikan laitos, fysiikan tiedekunta, Moskovan valtionyliopisto
12. ↑ Goldhaber AS, Nieto MM Gravitonin massa // Physical Review D. - 1974. - Voi. 9. - P. 1119-1121. — ISSN 0556-2821 . - doi : 10.1103/PhysRevD.9.1119 .
13. ↑ Supersymmetria LHC-tietojen valossa: mitä tehdä seuraavaksi? Kokeellisten tietojen tarkastelu . Käyttöpäivä: 30. elokuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 9. heinäkuuta 2014. (määrätön)
14. ↑ Johdanto Perushiukkaset Supersymmetristen hiukkasten ominaisuudet . Haettu 30. elokuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 10. elokuuta 2014. (määrätön)

Kirjallisuus

• True Neutral Particles - Encyclopedia of Physics -artikkeli

Linkit

• Ung Chan Tsan. Mikä on todella neutraali hiukkanen?  (englanti)  // International Journal of Modern Physics E. - 2004. - Voi. 13 , ei. 2 . - s. 425-437 . - doi : 10.1142/S0218301304002272 .
• Davydov, AS Quantum Mechanics . – 2. - Pergamon Press, 1976. - S. 218. - ISBN 978-1-4831-8783-9 . Arkistoitu12. maaliskuuta 2017Wayback Machineen
• Okun, LB Hiukkasfysiikka: Aineen aineen etsintä . - CRC Press , 1985. - S. 131. - ISBN 978-3-7186-0228-5 . Arkistoitu12. maaliskuuta 2017Wayback Machineen

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Iso venäläinen