Paritetsberäkningar

Paritetsberäkningar behandlar symmetin under rumslig inversion. Vid en paritetsomvandling r → −r förändras vågfunktionen psi(r) till psi(−r) upp till en intrinsisk paritet η, så att P psi(r) = η psi(−r). Partiklar kan ha η = ±1 och tillstånd kan vara egenparitetsstater medParitetets egenvärde. För flera partiklar gäller att totalpariteten beror både på de intrinsiska pariteterna och på den relativa orbitalvinkelmomentet L.

Totala pariteten för ett tvåpartikel-system är vanligtvis P_total = η1 η2 (−1)^L. För två identiska fermioner är η1 η2 ofta +1, vilket ger P_total = (−1)^L. För mesonlika q q̄-system blir P = (−1)^{L+1} i enlighet med hur intrinsicpariteterna för quark och antiquark kombineras.

Paritetsberäkningar används för att klassificera tillstånd inom kärn- och partikelfysik samt för att avgöra vilka reaktioner och decays som är tillåtna. Paritet bevaras i starka och elektromagnetiska processer, vilket ger selektionsregler mellan initiala och slutliga tillstånd. Inom den svaga interaktionen kan paritet brytas, vilket förklarar observerade parity-violation i beta-sönderfall och liknande processer.

Exempelvis har deuteronens grundtillstånd positiv paritet eftersom L = 0 och de två konstituerande nucleonerna bär positiva intrinsiska pariteter, även om små admixturer av L = 2 förekommer. Inom hadronfysik följer mesoner pariteten P = (−1)^{L+1} och baryoner P = (−1)^L enligt kvarkmodellen, där orbital- och intrinsiska pariteter samverkar för att ge den observerade pariteten hos resonanser och sådana tillstånd.

Historiskt var paritet länge anSETT bevarad överallt tills Wu-experimentet 1957 visade parity-violation i den svaga interaktionen, vilket förändrade förståelsen av fundamentala symmetrier.