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[科普中国]-手征对称性

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手征对称性(chiral symmetry)是指自旋为1/2的粒子有两种独立的 自旋状态。对两种状态的一种相对论不变的区分法称为手征,两种自旋状态称为左旋和右旋。如果粒子所参与的相互作用在某一对称群的变换下 ,左旋粒子与右旋粒子的变换规律不同,则称该对称群所体现的对称性为手征对称性。

简介自旋为1/2的粒子两种独立的自旋状态的一种相对论不变的区分法称为手征。对于以光速运动的零质量粒子,左旋和右旋的物理意义分别为粒子自旋方向与运动方向相反和相同。如果粒子所参与的相互作用在某一对称群的变换下具有不变性,则粒子波函数在这对称群的变换下按一定的规律变换。如果在某一对称群的变换下,左旋粒子与右旋粒子的变换规律不同,则称该对称群所体现的对称性为手征对称性1。

类型如左旋(或右旋)粒子在群变换时按一定规律变换,而右旋(或左旋)粒子则不变,这时往往又称该对称群所体现的对称性为左旋(或右旋)手征对称性。严格的手征对称性下费米子的质量为零,左旋费米子与右旋费米子相互独立地运动。手征对称性破缺时费米子可获得质量,左旋费米子与右旋费米子可互相转变,耦合在一起运动2。

自发对称性破缺自发对称性破缺(spontaneous symmetry breaking)是某些物理系统实现对称性破缺的模态。当物理系统所遵守的自然定律具有某种对称性,而物理系统本身并不具有这种对称性,则称此现象为自发对称性破缺。从描述物理现象的拉格朗日量或运动方程,可以对于这现象做分析研究。 自发对称性破缺是一种自发性过程(spontaneous process),由于这过程,本来具有某对称性的物理系统,最终变得不再具有这对称性,或不再表现出这对称性,因此这对称性被隐藏3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学