Ізотопічний спин - Світ прекрасний

Ізотопічний спинабоізоспін– квантове число, що дозволяє трактувати елементарні частинки з близькими значеннями мас та схожими властивостями щодо взаємодії як стану однієї загальної сімейної частинки. Ізотопічний спин позначається зазвичай буквою I. Наприклад, близькі за масою протона і нейтрону утворюють дублет станів нуклону. Ізотопічний спин для дублети дорівнює 1/2. При цьому протона приписується проекція ізотопічного спина +1/2, а нейтрону -1/2. Відповідним чином півонії складуть триплет, а тому ізотопічний спин для них дорівнює 1. Усього ізотопічний спин описується оператором, аналогічним оператору спина, який діє у уявномуізотопічного просторі.Якщо частинки взаємодіяли тільки через сильну взаємодію, то напрям координатних осей у цьому просторі жодним чином не був би пов'язаний з будь-якою іншою характеристикою. Коли крім сильної взаємодії є ще й електромагнітна взаємодія, то енергія частки змінюється. Проекція однієї з компонентів ізопопічного спина на обраний напрямок в ізотопічному просторі залежить від заряду частинки. Саме тому протон має ізотопічний спин 1/2, а нейтрон -1/2. Усього для вираження зв'язку між ізотопічним спином і зарядом існуєформула Гелл-Манна - Нісідзіми

,

де e – елементарний заряд,I3 – проекція ізотопічного спина, а число Y – однаково для сім'ї частинок. Це число назва гіперзарядом. Для нуклонів гіперзаряд дорівнює 1. Поняття ізоспину ввів Вернер Гайзенберг в 1932 для пояснення симетрії нейтрона.