Ich versuche herauszufinden, ob die folgenden Baryonen existieren können:
Ich habe in keiner Baryonen-Liste eine solche Quark-Konfiguration gefunden, aber ich wüsste auch keinen Grund, warum es sie nicht geben sollte.
Die Frage ist motiviert durch die -Mesonen, die eine Quark-Darstellung auf folgende Weise haben:
Allerdings hat natürlich jeder ihrer Terme in der Superposition denselben elektrischen Ladungs- und Seltsamkeitsgehalt.
Bearbeiten: Frobenius wies darauf hin, dass my und sind Überlagerungen von Zuständen mit unterschiedlicher elektrischer Ladung und Fremdheit. Das ist ein sehr guter Punkt. Es ist mir jedoch nicht ganz klar, warum eine solche Überlagerung nicht existieren sollte, da es viele Beispiele für Zustände gibt, die in Überlagerungen verschiedener Eigenschaften / Quantenzahlen existieren.
Beispielsweise können in der Atomphysik Elektronen in Überlagerung verschiedener Drehimpulsquantenzahlen existieren; in der Teilchenphysik können Zustände in Überlagerung verschiedener Massen existieren (z ), in der Quantenoptik können sich Photonen in Überlagerungen unterschiedlicher Energien (Frequenzen) befinden. Was macht elektrische Ladung und Fremdheit so besonders?
Edit2: Cosmas Zachos wies darauf hin, dass es Teilchen ohne eine genau definierte Fremdheit gibt, nämlich Kaons (genauer gesagt und ). Warum sollte es keine Baryonen ohne wohldefinierte Ladung geben?
Edit3: Cosmas Zachos erklärt, dass die Erhaltung der elektrischen Ladung allgemein ist, im Gegensatz zur Erhaltung der Fremdheit. Da frage ich mich, ob es einen solchen Zustand gibt:
Es ist eine gute Frage, und die Antwort ist überraschend einfach und physikalisch. Gegen eine Überlagerung unterschiedlich geladener Teilchen ist in der Tat nichts grundsätzlich einzuwenden. Aber es stellt sich heraus, dass dies nicht stabil ist. Dies ist im Grunde auf den Kollaps der Wellenfunktion oder, genauer gesagt, auf die Dekohärenz zurückzuführen.
Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein einzelnes Teilchen in einer Überlagerung aus einem Proton und einem Neutron. . Stellen Sie sich nun eine Lichtwelle (Photon) vor Vorbeigehen. Der Anfangszustand des kombinierten Systems ist also . Dieses elektromagnetische Feld wird das Neutron nicht bemerken, aber es wird mit dem Proton wechselwirken und beispielsweise etwas streuen. So erhalten wir nach einiger Zeit den neuen Zustand . Aber nehmen wir an, wir kennen den Anfangszustand des Photons nicht, dann wird unsere effektive Beschreibung des Systems gegeben, indem das Photon nachgezeichnet wird, aber das kollabiert unser System effektiv oder . Physikalischer ausgedrückt können wir sagen, dass das elektromagnetische Streufeld die Ladung des Teilchens gemessen und es daher in einen Ladungseigenzustand kollabiert hat (Sie können die vorherige Diskussion also rein in Bezug auf Messungen und den Kollaps der Wellenfunktion umformulieren, wenn Sie dies bevorzugen). Sie können sich vorstellen, dass in der Praxis jedes Teilchen immer einem elektromagnetischen Hintergrundfeld ausgesetzt ist, und daher sollten wir erwarten, dass sich alle Teilchen in geladenen Eigenzuständen befinden.
EDIT: Nun, eigentlich gibt es auch Superselektionsregeln, zum Beispiel für Ladung, was auf die Behauptung hinausläuft, dass Sie tatsächlich nicht experimentell unterscheiden können aus dem gemischten Zustand von und . Je nach Standpunkt der Quantentheorie sollte man also nicht von Überlagerungen unterschiedlicher Ladung sprechen. Aber ich mag die obige Argumentation, die ich vorgestellt habe, weil sie zeigt, dass selbst wenn Sie bereit sind, Überlagerungen in Betracht zu ziehen , dann erwarten wir eine schnelle Dekohärenz in Ladungseigenzustände.
OK, da mein Name vergebens verwendet wurde, bin ich wohl verpflichtet, meinen Kommentar weiter zu präzisieren. Meine Einladung bestand darin, Ladungsschwingungen Fremdheitsschwingungen in den gegenüberzustellen System, letzteres nicht zu verwenden, um für ersteres zu argumentieren. Die abschließend mutierte Frage, die ich anspreche, lautet „ Warum gibt es keine Ladungsschwingungen und Überlagerungen unterschiedlich geladener Zustände “? Nehmen Sie der Einfachheit halber und .
Lassen Sie mich zuerst einen Überblick darüber geben, warum Seltsamkeitsoszillationen auftreten. Der Punkt ist, dass Fremdheit (und CP ) keine vollständig erhaltene Quantenzahl ist, dh „Fremdheitsrotationen“ sind eine Symmetrie in den starken Wechselwirkungen, aber nicht in den schwachen Wechselwirkungen. Also der 2x2 Hamiltonian der System ist nicht diagonal: Das berühmte doppelt schwache Kastendiagramm verbindet zu , und liefert kleine nicht-diagonale Terme in diesem ursprünglich degenerierten, diagonalen Hamiltonian. Wenn Sie es diagonalisieren, erhalten Sie die langen und kurzen Ausbreitungseigenzustände usw. und Fremdheitsschwingungen um 2. Das heißt, und stören, weil der Hamiltonian sie verbindet und sie zueinander gehen können. Alles nur, weil S (und CP ) keine vollständig erhaltene Ladung ist. Neutrino-Flavour-Oszillationsphänomene replizieren dieses Muster im Wesentlichen in offensichtlicher Analogie.
Im Gegensatz dazu, was die Essenz meines ursprünglichen Kommentars war, bleibt die elektrische Ladung vollständig erhalten: Sie erzeugt eine exakte Symmetrie der Natur und jedes Hamiltonschen. Also nimm jetzt und . Der Hamilton-Operator behandelt sie identisch, und was noch wichtiger ist, da die Ladung absolut erhalten bleibt, gibt es keine Terme außerhalb der Diagonale : Absolute Ladungserhaltung wird niemals eine zulassen zu einem gehen , und umgekehrt. Sie können eine lineare Kombination dieser beiden schreiben, aber da sie niemals interferieren, werden Sie niemals Auswirkungen der Quantenmechanik sehen. Sie sind wirklich eine Mischung, kein Zustand. Sie können sie missbräuchlich als Zustand schreiben, aber sie sind in zwei verschiedenen Superselection-Sektoren , die jedes anständige QM-Buch abdeckt, eine direkte Summe . (Wenn Sie zwei Teilchen zusammen hätten, wäre ein und ein , das wäre ein Tensorprodukt davon, ein 2-Teilchen-wf, , keine Überlagerung .) Es gab nichts Kohärentes zu entschlüsseln, denn diese beiden Typen werden niemals ihre Identität miteinander verwechseln, sich ineinander ausbreiten oder anderweitig voneinander wissen. "Schiffe, die in der Nacht vorbeifahren". Eine Überlagerung von ihnen ist, wie gesagt, eine formale Chimäre (ein rein mythologischer Hybrid). Wenn Menschen Wellenfunktionen schreiben, interessieren sie sich normalerweise für ihre Interferenz.
Wie bereits erwähnt, werden natürlich alle elektrischen Felder, die an ihre entgegengesetzten Ladungen koppeln, sie in entgegengesetzte Richtungen zwingen. Jede Wechselwirkung mit einem Photon wird die Identität dieses chimären Zustands radikal verändern. Wenn Sie also alle elektromagnetischen Felder auf der Welt überall und für immer ausschalten könnten, könnten Sie denken , Sie könnten sie stören lassen. Kein Glück: Es gibt virtuelle Photonen und - Paare, die das QFT-Vakuum auffüllen und die ladungsverletzende Interferenz unmöglich machen, und ebenso Einzelteilchen-Ladungsoszillationen.
Die elektrischen Ladungen der Zustände sind beziehungsweise. Genauer gesagt sind diese Baryonenzustände die Baryonen . Wenn oder würde ein Baryon darstellen, was wäre die elektrische Ladung dieses Teilchens? Und elektrische Ladung ist eine von vielen Quantenzahlen. Auf dieses Problem weist @Cosmas Zachos in seinen Kommentaren hin.
Die drei Baryonenstaaten sind Mitglieder des sogenannten Decuplet . Diese zehn Baryonenzustände sind Baryonen und bilden eine Basis für den 10-dimensionalen Unterraum auf der rechten Seite der Gleichung
Benutzer12262
Mario Krenn
ACuriousMind