Заря́довое сопряже́ние (-преобразование) — операция замены частицы на соответствующую античастицу (напр., электрона на позитрон).
Оператор зарядового сопряжения обозначается . По определению, , где — волновая функция частицы, — волновая функция античастицы. Оператор зарядового сопряжения является эрмитовым, поэтому он описывает некоторую физическую величину. При измерении этой физической величины можно получить лишь одно из собственных значений оператора : . Квантовое число называется зарядовой чётностью.
Зарядовая чётность Зарядовая чётность (-чётность) — одно из квантовых чисел истинно нейтральной частицы (или другой квантовомеханической системы), определяющее поведение её вектора состояний при зарядовом сопряжении. При операции зарядового сопряжения волновая функция такой частицы умножается на значение -чётности, то есть меняет знак (зарядово нечётная частица) либо остаётся прежней (зарядово чётная частица). -чётность является мультипликативным квантовым числом.
В сильных, электромагнитных и, согласно общей теории относительности, гравитационных взаимодействиях выполняется закон сохранения зарядовой чётности, в слабом взаимодействии он нарушается. Это следует уже из первого опыта Ву Цзяньсюн с сотрудниками, доказавшего несохранение пространственной чётности в слабом взаимодействии.
Зарядовая чётность фотона отрицательна: (это можно увидеть из того, что при зарядовом сопряжении электрические заряды меняют знак, поэтому и электромагнитные поля, квантами которых являются фотоны, тоже должны изменить знак, чтобы эволюция системы не изменилась). В любых процессах, обусловленных электромагнитным или сильным взаимодействием, зарядовая чётность сохраняется. Вследствие этого, при любых электромагнитных процессах невозможно превращение нечётного числа фотонов в чётное и наоборот (теорема Фарри).
Зарядовая чётность пиона положительна. Это следует из его распада на два фотона за счёт электромагнитного взаимодействия: . В силу сохранения зарядовой чётности получаем: . Зарядовая чётность является мультипликативным квантовым числом, поэтому .
См. также Истинно нейтральная частица
Примечания
Категория:Квантовая физика Категория:Симметрия (физика)