Просмотр кода страницы Истинно нейтральные частицы

{{Информация о частице
 |цвет_фона               = 
 |имя                     = Истинно нейтральные частицы
 |группа                  = [[Нейтральная частица]]
 |античастица             = Сами себе
 |электрический_заряд     = 0
 |цветовой_заряд          = 0
 |барионное_число         = 0
 |лептонное_число         = 0
 |B−L                     = 0
 |магнитный_момент        = 0
 |изотопический_спин      = 0
 |странность              = 0
 |очарование              = 0
 |прелесть                = 0
 |истинность              = 0
 |гиперзаряд              = 0
}}
'''Истинно нейтральные частицы''' — [[Элементарная частица|элементарные частицы]] или системы элементарных частиц, которые переходят в себя при [[Зарядовое сопряжение|зарядовом сопряжении]], то есть являются [[Античастицы|античастицами]] для самих себя. Иногда также говорят, что они не имеют античастиц.

Для того, чтобы частица называлась истинно нейтральной, недостаточно, чтобы частица была [[Нейтральная частица|электрически нейтральной]]. Многие нейтральные частицы, такие как [[нейтрон]], [[гиперон]]ы {{math|Σ<sup>0</sup>}} и {{math|Ξ<sup>0</sup>}}, [[мезоны]] D<sup>0</sup> и B<sup>0</sup>, а также [[нейтрино]], имеют отличные от себя античастицы. Истинно нейтральные частицы полностью тождественны своим античастицам, поэтому все их [[Квантовое число|квантовые числа]], которые меняют знак при зарядовом сопряжении, должны быть равны нулю. Таким образом, истинные нейтральные частицы имеют нулевые значения [[Электрический заряд|электрического заряда]], [[Магнитный момент|магнитного момента]], [[Барионное число|барионного]] и [[Лептонное число|лептонного чисел]], [[Изотопический спин|изотопического спина]], [[Странность|странности]], [[Очарование (квантовое число)|очарования]], [[Прелесть (квантовое число)|прелести]], [[Истинность (квантовое число)|истинности]], [[Цветовой заряд|цвета]].

== Несоставные истинно нейтральные частицы ==
Из несоставных частиц истинно нейтральными частицами являются [[фотон]], [[Z-бозон]], [[бозон Хиггса]], а также два бесцветных [[глюон]]а <math>g_3</math> и <math>g_8</math>. Кроме того, есть много гипотетических истинно нейтральных частиц: [[гравитон]], [[аксион]] и др. Все эти частицы являются [[бозон]]ами. Все известные фермионы имеют какое-либо отличие от своей античастицы, но в 1937 году [[Майорана, Этторе|Этторе Майорана]] указал на возможность существования истинно нейтрального фермиона. Эту гипотетическую частицу называют [[майорановская частица|майорановской частицей]]. Гипотетические частицы [[нейтралино]] в [[Суперсимметрия|суперсимметричных]] моделях являются фермионами Майораны{{Переход|#Характеристики}}.

== Составные истинно нейтральные частицы ==
Истинно нейтральными частицами могут быть не только отдельные элементарные частицы, но и их системы, в том числе — системы из чётного количества фермионов. Например, [[позитроний]] — система из [[позитрон]]а и [[электрон]]а — является истинно нейтральной частицей, поскольку при зарядовом сопряжении позитрон заменяется на электрон, а электрон — на позитрон, вновь образуя, таким образом, позитроний.

Согласно современным представлениям, истинно нейтральные [[мезон]]ы {{math|π<sup>0</sup>}}, {{math|φ<sup>0</sup>}}, {{math|η<sup>0</sup>}} и др. также являются составными частицами — системами из [[кварк]]а и антикварка одного аромата (так называемые [[кварконий|кварконии]]).

== Зарядовая чётность ==
У истинно нейтральных частиц есть присущая только им характеристика — [[зарядовая чётность]], которая показывает как изменяется её вектор состояния (волновая функция) при замене частиц античастицами (преобразование [[зарядовое сопряжение|зарядового сопряжения]]). Если система обладает определённой зарядовой чётностью, то это означает, что при зарядовом сопряжении её волновые функции остаются неизменными (зарядово чётная система), или меняют знак (зарядово нечётная система).<ref name="Land">''[[Ландау, Лев Давидович|Ландау Л. Д.]], [[Лифшиц, Евгений Михайлович|Лившиц Е. М.]]'' Квантовая механика. — М., Наука, 1972. — с. 306—308</ref>

== Характеристики ==
{| class="wikitable"
! Частица
! Символ
! [[Масса]], [[Электронвольт|ГэВ]]/[[скорость света|c]]²
! Переносимое<br>[[Фундаментальные взаимодействия|взаимодействие]]
! [[Фундаментальные взаимодействия|Взаимодействия,<br> в которых участвует]]
! [[Спин]]
! [[Время жизни квантовомеханической системы|Время жизни]], [[секунда|c]]
! Пример распада (>5 %)
! Электрический<br>заряд, [[Элементарный электрический заряд|e]]
|-
| [[Фотон]]
| {{SubatomicParticle|Фотон}}
| 0 (теоретическое значение)<br>&lt; 10<sup>−22</sup> [[Эквивалентность массы и энергии|эВ/c<sup>2</sup>]] (экспериментальное ограничение)<ref>[http://www.lenta.ru/news/2012/10/01/mass/ Черные дыры Керра помогли физикам взвесить фотоны] {{Wayback|url=http://www.lenta.ru/news/2012/10/01/mass/ |date=20141228203737 }} (2012)</ref><ref>{{статья|автор=Pani Paolo, Cardoso Vitor, Gualtieri Leonardo, Berti Emanuele, Ishibashi Akihiro|заглавие=Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds|ссылка=http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.109.131102|язык=en|издание=[[Physical Review Letters]]|год=2012|том=109|выпуск=13|страницы=131102 (5 p.)|doi=10.1103/PhysRevLett.109.131102}}</ref>
| [[Электромагнитное взаимодействие|Электромагнитное<br>взаимодействие]]
| Электромагнитное<br>взаимодействие, гравитационное взаимодействие
| 1
| Стабилен
|
| 0 (&lt;10<sup>−35</sup> [[элементарный электрический заряд|e]])<ref name="DPG">[http://pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf Particle Data Group] {{Wayback|url=http://pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf |date=20181225235527 }} (2008)</ref><ref name="chargeless">{{статья
|заглавие=Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources
|издание=[[Письма в Астрономический журнал|Astronomy Letters]]
|том=31
|страницы=147—151
|doi=10.1134/1.1883345
|язык=en
|тип=journal
|автор=Kobychev, V. V.; Popov, S. B.
|год=2005
|ссылка=http://www.springerlink.com/content/dhq4600uw82n3kgk/
}}{{Недоступная ссылка|date=июня 2020 |bot=InternetArchiveBot }}{{en icon}}<br>
{{статья
|заглавие=Bound on the Photon Charge from the Phase Coherence of Extragalactic Radiation
|издание=[[Physical Review Letters]]
|том=98
|страницы=261801
|язык=en
|тип=journal
|автор=Altschul, B.
|год=2007}}{{en icon}}</ref>
|-
| [[W- и Z-бозоны|Z-бозон]]
| {{SubatomicParticle|Z-бозон}}
| 91,1876±0,0021 ГэВ/c<sup>2</sup><ref name=pdg_Z>J. Beringer ''et al''. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Калибровочные бозоны, ''Z''-бозон. Доступно на [http://pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S044&fsizein=1 pdglive.lbl.gov] {{Архивировано|url=https://archive.today/20120712165412/http://pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S044&fsizein=1 |date=2012-07-12 }}{{ref-en}}</ref>
|[[Слабое взаимодействие|Слабое<br>взаимодействие]]
|Слабое<br>взаимодействие, гравитационное взаимодействие
| 1
| 3{{e|−25}}
| {{SubatomicParticle|лептон}} + {{SubatomicParticle|антилептон}} (лептон +<br>соответствующий антилептон)<ref name=pdg_Z />
| 0
|-
| [[Глюон]]ы <math>g_3</math> и <math>g_8</math>
| <math>g_3</math> и <math>g_8</math>
| {{nowrap|{{val|0|ul=MeV/c2}} (теоретическое значение)}}<ref name="pdg"/><br>{{nowrap|< {{val|0.0002|u=эВ/c<sup>2</sup>}} (экспериментальное ограничение)}}<ref>
{{статья
|заглавие=Limits on the mass of the gluon
|издание={{Нп3|Physics Letters B}}
|том=345
|номер=4
|страницы=524
|bibcode=1995PhLB..345..524Y
|doi=10.1016/0370-2693(94)01677-5
|автор=F. Yndurain
|год=1995
}}</ref>
|[[Сильное взаимодействие|Сильное<br>взаимодействие]]
|Сильное<br>взаимодействие, гравитационное взаимодействие
| 1
| Не встречаются в свободном состоянии
|
| 0<ref name="pdg">{{статья
|заглавие=Review of Particle Physics
|ссылка=http://pdg.lbl.gov/2007/tables/gxxx.pdf
|издание={{Нп3|Journal of Physics G}}
|том=33
|страницы=1
|arxiv=astro-ph/0601168
|bibcode=2006JPhG...33....1Y
|doi=10.1088/0954-3899/33/1/001
|автор=W.-M. Yao et al.
|год=2006
|archivedate=2017-02-22
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20170222164322/http://pdg.lbl.gov/2007/tables/gxxx.pdf
}}</ref>
|-
| [[Бозон Хиггса]]
| {{SubatomicParticle|хиггсон}}
| 125,26±0,21 ГэВ/c<sup>2</sup><ref>{{cite web|url=http://old.elementy.ru/LHC/novosti_BAK/433070/ATLAS_i_CMS_vnov_vzvesili_bozon_Khiggsa|title=Новости Большого адронного коллайдера: ATLAS и CMS вновь «взвесили» бозон Хиггса|website=old.elementy.ru|accessdate=2017-07-30|archive-date=2022-01-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20220105061348/https://old.elementy.ru/LHC/novosti_BAK/433070/ATLAS_i_CMS_vnov_vzvesili_bozon_Khiggsa|deadlink=no}}</ref>
|[[Поле Хиггса]] (не считается<br>[[Фундаментальные взаимодействия|фундаментальным взаимодействием]])
| Поле Хиггса, слабое взаимодействие, гравитационное взаимодействие
| 0
| {{val|1.56|e=−22}}{{#tag:ref|В [[Стандартная модель|Стандартной модели]] [[ширина распада]] бозона Хиггса с массой {{val|126|u=ГэВ/с2}} предсказывается {{val|4.21|e=−3|u=ГэВ}}.<ref name="LHCcrosssections">{{статья
|заглавие=Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions
|издание=CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20)
|arxiv=1201.3084
|bibcode=2012arXiv1201.3084L
|ref=LHC
|том=1201
|страницы=3084
|язык=en
|тип=journal
|автор=LHC Higgs Cross Section Working Group; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi; Banfi
|год=2012
}}</ref> Среднее время жизни <math>\tau = \hbar/\Gamma</math>.|group="Note"|name="meanlife"}} (предсказание [[Стандартная модель|Стандартной модели]])
| Два [[фотон]]а, [[W- и Z-бозоны]]<ref>[http://nuclphys.sinp.msu.ru/ATLAS/atlas15.htm Бозон Хиггса] {{Wayback|url=http://nuclphys.sinp.msu.ru/ATLAS/atlas15.htm |date=20160304204920 }} // Л. Н. Смирнова. Детектор ATLAS Большого адронного коллайдера. Кафедра общей ядерной физики физического факультета МГУ</ref>
| 0
|-
| [[Гравитон]]
| {{SubatomicParticle|Гравитон}}
| 0 (теоретическое значение)<br>{{nobr|< 1,1 × 10<sup>−29</sup> эВ/{{math|''c''<sup>2</sup>}}}} (экспериментальное ограничение)<ref>{{cite doi|10.1103/PhysRevD.9.1119}}</ref>
|[[Гравитация]]
|Гравитационное взаимодействие
| 2
| Гипотетическая<br>частица
|
| 0
|-
| [[Аксион]]
| {{SubatomicParticle|Аксион}}
| От 10<sup>−18</sup> до 1 [[электронвольт|МэВ]]/''[[скорость света|c]]''<sup>2</sup>
|
|Электромагнитное<br>взаимодействие
| 0
| Гипотетическая<br>частица
|{{SubatomicParticle|Axion}} → {{SubatomicParticle|фотон}} + {{SubatomicParticle|фотон}}
| 0
|-
| [[Майорановский фермион]]
|
| <0,2—0,4 эВ/c<sup>2</sup>
|
|
| ½
| Гипотетическая<br>частица
|
|0
|-
| [[Нейтралино]]
|N͂<sup>0</sup>
| >300 ГэВ/c<sup>2</sup><ref name="elementyExp">{{Cite web |url=http://elementy.ru/news/432038 |title=Суперсимметрия в свете данных LHC: что делать дальше? Обзор экспериментальных данных |access-date=2014-08-30 |archive-date=2014-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140709145918/http://elementy.ru/news/432038 |deadlink=no }}</ref>
|
|Слабое<br>взаимодействие
| ½<ref name="elp01">{{Cite web |url=http://nuclphys.sinp.msu.ru/elp/elp01.htm |title=Введение Фундаментальные частицы Свойства суперсимметричных частиц |access-date=2014-08-30 |archive-date=2014-08-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140810043820/http://nuclphys.sinp.msu.ru/elp/elp01.htm |deadlink=no }}</ref>
| Гипотетическая<br>частица
|
|0
|}

== См. также ==
* [[Зарядовое сопряжение]]

== Примечания ==
'''Комментарии'''
{{примечания|group="Note"}}

'''Источники'''
{{примечания}}

== Литература ==
* {{Из|ФЭ|http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1461.html|заглавие=Истинно нейтральные частицы}}

== Ссылки ==
* {{статья |автор=Ung Chan Tsan |заглавие=What is a truly neutral particle? |ссылка=http://www.worldscinet.com/ijmpe/13/1302/S0218301304002272.html |язык=en |издание=International Journal of Modern Physics E |год=2004 |том=13 |номер=2 |страницы=425—437 |doi=10.1142/S0218301304002272 }}
* {{cite book |last1=Davydov |first1=A.S. |year=1976 |title=Quantum Mechanics |url=https://books.google.ca/books?id=rLE3BQAAQBAJ&pg=PA218&lpg=PA218 |edition=2nd |publisher=Pergamon Press |page=218 |isbn=978-1-4831-8783-9 }} {{Wayback|url=https://books.google.ca/books?id=rLE3BQAAQBAJ&pg=PA218&lpg=PA218 |date=20170312055707 }}
* {{cite book |last1=Okun |first1=L.B. |year=1985 |title=Particle Physics: The Quest for the Substance of Substance |url=https://books.google.ca/books?id=UBidG9OKrQ8C&pg=PA131#v=onepage&q&f=false |page=131 |publisher=[[CRC Press]] |isbn=978-3-7186-0228-5 }} {{Wayback|url=https://books.google.ca/books?id=UBidG9OKrQ8C&pg=PA131#v=onepage&q&f=false |date=20170312055658 }}

{{ВС}}
{{Классификации частиц}}

[[Категория:Элементарные частицы]]
[[Категория:Истинно нейтральные частицы|*]]