spin bij Sigma deeltjes

Quark stelde deze vraag op 23 december 2015 om 13:11.

In het nieuwe "kerndeeltjes" onderwerp (Overal Natuurkunde) wordt beweerd dat een quark een spin "up" of "down" van 1/2 heeft. Elk baryon (deeltje met 3 quarks, zoals een proton) heeft dan een spin 1/2. Door Pauli verbod zijn alle quarks verschillend (kleur) en kunnen dus dezelfde of tegengestelde spin hebben.
Een proton is een samengesteld (uud) deeltje met 2 up en 1 down spin, totaal 1 up ofwel spin 1/2

Tot de baryonen horen ook de deeltjes van 2e generatie waarbij een "c"harm of "s"trange quark horen. Ook met spin 1/2.
Als ik dan de combinatie van een Σ+ deeltje neem dat samengesteld is als (uus) dan kom ik ook 2 up en 1 up of down (is "strange" spin "up"?) dat totaal spin 1/2 geeft (of - 1/2). Allerlei teksten (o.m. Wikipedia) geven echter voor Σ+ een spin 1.
Dat laat zich alleen rijmen als het s-quark geen spin heeft maar dat is strijdig met andere gegevens over het s-quark.  Zonder spin voor "strange" kloppen Σ0 (spin 0 met uds quarks) en Σ- (spin -1 met dds quarks) ook. Met spin voor "strange" kloppen ze geen van drieen.

Hoe kan het Σ+ deeltje een spin 1 hebben als de 3 quarks ervan elk 1/2 spin hebben?

 

Reacties

Jan van de Velde op 23 december 2015 om 16:37
dag Quark,

Quark plaatste:

..//..
 Allerlei teksten (o.m. Wikipedia) geven echter voor Σ+ een spin 1.
..//..


heb je een link?

De deeltjesdierentuin is niet mijn specialiteit, maar er is een goeie kans dat je iets misleest. 

The Mysterious World of Fundamental Particles: Cosmic Beginnings
Door Mohit Joshi




Groet, Jan
Quark op 24 december 2015 om 00:29
Link: voor Σ: https://en.wikipedia.org/wiki/Sigma_baryon (waar I de isospin is, J het de hoekimpuls)
Voor strange quark: https://en.wikipedia.org/wiki/Strange_quark (spin 1/2)
Jan van de Velde op 25 december 2015 om 16:01
dag Quark,

geen eindantwoord voor je helaas. Wat ik je wel kan vertellen is dat spin en isospin twee geheel verschillende zaken zijn.

Als je me het kopiëren vergeeft:
Fundamentally they're very different, although in another sense they have a lot of similarities. Spin is related to space-time symmetry. It tells you how a particle transforms under Lorentz transformations. For example, a spin-1/2 particle is measured to have spin up or down with respect to some direction in space, and spin-0 particles do not change at all under rotations.

An isospin symmetry transformation is something that relates different types of particles to each other. It represents a(n approximate) symmetry of QCD, but just involves flavors of particles and has nothing to do with space-time symmetries. An isospin transformation would transform an up quark into a down quark in the same way as a spatial rotation transforms spin up into spin down.

They are both described by the SU(2) symmetry group, though, which is why they are largely analogous and also that is where the name "isospin" comes from. Up and down quarks can combine to form hadrons with various isospin properties in the same way that spin-1/2 particles (including quarks) can combine to form composite states with various spins, with essentially the same math in both cases.

Reference https: www.physicsforums.com/threads/whats-the-difference-between-nuclear-spin-and-isospin.389327/
Hoop dat je hier alvast wat aan hebt totdat er iemand langskomt die er meer van weet.

Groet, Jan
Theo de Klerk op 02 januari 2016 om 14:01
Na wat overleg her en der (elementaire deeltjes of de dierentuin ervan is voor mij ook geen dagelijkse koek) kwam de volgende conclusie, die Jan's eerdere reactie/vermoeden ondersteunt:

Het sigma (en lambda) deeltje is een fermion en heeft daarom een halftallige spin. Dus ook sigma heeft spin 1/2 (up/down/up-of-down) of 3/2 (alle drie dezelfde kant op, up of down).
Er is echter een andere soort spin die stamt uit de tijd van voor de quark-ontdekking, die "isospin" of I3 heet en dat is de spin die staat afgebeeld in de Gell-Mann plaatjes die destijds hielpen als een soort periodiek systeem om nog missende deeltjes te gaan zoeken (en vinden).
De "echte" spin van de quarks van plus of min 1/2 staat hier los van. Dus deze spin mag ook niet met de I3 spin worden verwisseld - iets waar het katern dat je noemt, stilzwijgend aan voorbij gaat. De I3 telt alleen de "up" en "down" quark spins volgens I3 = (u-d)/2 met u en d het aantal up of down quarks (maar niet strange quarks). Dat geldt ook voor de "S" lijn in die plaatjes die het aantal strange quarks aangeeft en niet de mate van "strange"heid.

Hopelijk wordt hiermee duidelijk dat de katerntekst onnodig verwarring zaait door verschillende bijna-hetzelfde begrippen niet uiteen te halen.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft twee appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)