Warum beeinflusst die Spin-Spin-Wechselwirkung für Charmonium hauptsächlich die Zustände L=0L=0L = 0?

Eine Spin-Spin-Wechselwirkung ist wirklich eine Wechselwirkung zwischen magnetischem Moment und magnetischem Moment, bei der das magnetische Moment jedes Teilchens proportional zum Spin ist. [Natürlich könnte es eine Wechselwirkung zwischen chromomagnetischem Moment und chromomagnetischem Moment sein, wenn zwei Quarks wie hier wechselwirken.] In jedem Fall lautet der Wechselwirkungsterm wie folgt$\vec S_1 \cdot \vec S_2$. Da magnetische Momente kurzreichweitige Felder erzeugen ($\sim 1/r^3$) möchten wir, dass die beiden Partikel schrecklich nahe beieinander liegen, damit sie interagieren können. In einer typischen nicht-relativistischen Situation (wie in Charmonium) wird dies passieren, wenn die Überlappung der Wellenfunktionen signifikant ist. Beim Wasserstoffatom zum Beispiel wird Sie ein kurzer Blick auf die Orbitale (schlagen Sie in Wikipedia nach "Atomorbital" und sehen Sie sich einige Formen an) davon überzeugen, dass Orbitale mit$L\ne 0$geben praktisch keine Überlappung.