Energieunterschied zwischen Enantiomeren (Materie/Antimaterie)

Nimmt Anti-Alice Levo-Glucose und Dextro-Fructose in ihrem Anti-Tee?

Die mutmaßliche Gleichheit der Levo-Dextro- Energiedifferenz in unserer Welt und der Dextro-Levo- Differenz in einer Antiwelt würde aus der CP-Invarianz folgen, aber die CP-Invarianz wird durch die komplexe Phase der CKM-Matrix subtil gebrochen. Der experimentelle Beweis für CP-Verletzung stammt von${{K}^{0}}\And {{B}^{0}}$zerfällt, aber es gibt noch keine entsprechenden Beweise für eine CP-Verletzung in Leptonen. CP-Verletzung ist eine notwendige, aber wahrscheinlich unzureichende Bedingung für Ungleichheit, da schwer einzusehen ist, wie diese bekannte Art von CP-Verletzung zu Ungleichheit führen würde.

Veröffentlichte Artikel haben winzige Levo-Dextro- Unterschiede in gewöhnlicher Materie aus CP-erhaltenden schwachen neutralen Stromwechselwirkungen berechnet, die durch vermittelt werden${{Z}^{0}}$. Sie geben Elektron-Neutron-Wechselwirkungen als dominanten Effekt an, wobei die P-verletzende Wechselwirkung${{H}_{PV}}\propto {{(\bar{\psi }{{\gamma }_{0}}\psi )}_{N}}{{(\bar{\psi }{{\gamma }_{5}}{{\gamma }_{0}}\psi )}_{e}}$nachgiebige Bedingungen$\propto {{(\mathbf{p}\cdot \mathbf{s})}_{e}}{{\delta }^{3}}({{\mathbf{x}}_{e}}-{{\mathbf{x}}_{N}})$für jedes Elektron in der Nähe eines Kerns. Der$Z$Die vektorielle Kopplung von an Protonen ist um einen Faktor schwächer als seine Kopplung an Neutronen$4{{\sin }^{2}}{{\theta }_{W}}-1=-0.11$. Man darf also summieren$(N-0.11Z)(\mathbf{p}\cdot \mathbf{s})\rho ({{\mathbf{x}}_{N}})$über Kerne, wo$\rho (\mathbf{x})$bezeichnet die lokale Elektronendichte.

Seit$\left\langle ground|{{H}_{PV}}|ground \right\rangle =0$, haben diese P-verletzenden Terme keinen Einfluss auf die Energie in der Störungstheorie 1. Ordnung, aber sie mischen angeregte Zustände, insbesondere Triplettzustände mit parallelen Spins, was zu Bilokalität führt$\mathbf{s{s}'}\And \mathbf{p{p}'}$Korrelationen.

Die Artikel argumentieren weiter, dass der P-verletzende Term zusammen mit einem P-erhaltenden Spin-Orbit-Term wirkt${{H}_{SO}}\propto (\mathbf{E}\times \mathbf{p})\cdot \mathbf{s}=\mathbf{E}\cdot (\mathbf{p}\times \mathbf{s})$, Wo$\mathbf{E}$bezeichnet das elektrische Feld von einem anderen nahegelegenen Atom. Anschließend berechnen sie Energien in der Born-Oppenheimer-Näherung, die von festen Kernpositionen ausgeht. In einer anisotropen Umgebung werden bestimmte Komponenten der$\mathbf{s{s}'}\And \mathbf{p{p}'}$Korrelationen können dominant sein. Wenn diese dominanten Komponenten nicht parallel sind, definiert ihr Kreuzprodukt eine bevorzugte Richtung für$\mathbf{E}$, daher die chirale Präferenz. Die Levo-Dextro- Energiedifferenz ist 1. Ordnung in${{H}_{PV}}$schließlich.

Referenzen:
Bakasov et al.: Ab-initio-Berechnung molekularer Energien einschließlich paritätsverletzender Wechselwirkungen , J Chem Phys 109 (1998) 7263

Quack & Stohner: Wie beeinflussen paritätsverletzende schwache nukleare Wechselwirkungen die Rovibrationsfrequenzen in chiralen Molekülen? , Zeitschrift für Physikalische Chemie, 214, 5, 6752703 (2000)

Ich werde später darauf eingehen, aber es gibt einen Hauptunterschied zwischen regulären Enantiomeren, bei denen die Partikel gleich sind, aber in einer anderen Konfiguration, und einem Antimaterie-Enantiomer, bei dem alle Partikel ihre Eigenschaften umkehren. Im Antimater-Fall bleiben beispielsweise die Chiralitätsbeziehungen gleich, also keine Energieänderungen; aber in einem regulären Enantiomer sind die Partikel gleich, aber in unterschiedlichen Konfigurationen, und paritätisch nicht erhaltende Energieunterschiede können und wurden berechnet.