Изоспиновый мультиплет
Isospin Multiplet
Изоспиновый мультиплет
− система частиц, имеющих одинаковые значения изоспина I и различные значения
проекции изоспина Iz. Подобно тому, как состояния с разными проекциями
момента количества движения Jz = M в изотропном реальном
пространстве образуют систему вырожденных уровней, число которых равняется
2J + 1, концепция изоспина предполагает, что кварковые системы, обладающие
определенным изоспином I, в изотропном изоспиновом пространстве вырождены
по его проекции I3 и, следовательно, по массе. Эти системы частиц
называются изоспиновыми мультиплетами. Поскольку частицы в мультиплете
отличаются проекцией I3 изоспина, то число n частиц в мультиплете
определяется величиной изоспина I и связано с ним очевидным соотношением
n = 2I + 1. Кваркам u и d приписывается изоспин I = 1/2 с проекциями I3
на ось квантования в изоспиновом пространстве, равными соответственно +1/2
(изоспин направлен вверх) и –1/2 (изоспин направлен вниз):
u → I = 1/2, I3 = +1/2
d → I = 1/2, I3 = –1/2.
Буквенные обозначения u- и d-кварков отражают направления их изоспинов,
так как происходят от английских слов up (вверх) и down (вниз). Изотропия
изоспинового пространства нарушается электромагнитным взаимодействием, что
приводит к снятию вырождения по массам частиц изоспинового мультиплета.
Следствием этого является также различие масс u- и d- кварков.
Наиболее существенную роль изоспин играет в систематике адронов.
Самые известные адроны - протон p и нейтрон n, состоящие из u и d кварков,
обладают изоспином I = 1/2 и различаются знаками проекции I3:
p ≡ uud (I = 1/2, I3 = +1/2,
n ≡ udd (I = 1/2, I3 = –1/2).
Таким образом, изоспиновая симметрия с кваркового уровня переносится на уровень нуклонов и адронов. Примерами изоспинового триплета являются π+, π–, π0; Σ+, Σ–, Σ0. Примерами мультиплета с I = 3/2 являются Δ++(I=3/2, I3=+3/2), Δ+(I=3/2, I3=+1/2), Δ0(I=3/2, I3=-1/2), Δ–(I=3/2, I3=-3/2),
См. также