Vijačnost

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Vijačnost (oznaka  h \,) je v fiziki delcev projekcija spina ( \vec S \, ) na smer gibalne količine ( \hat p \,). To pomeni, da vijačnost določa komponenta spina v smeri gibanja delca.

Vijačnost lahko izračunamo kot:

h = \vec S\cdot \hat p,\qquad \hat p = \vec p / |\vec p|

kjer je

Definicijo vijačnosti lahko posplošimo s tem, da rečemo, da je vijačnost projekcija skupne vrtilne količine ( J \,) na gibalno količino. Vijačnost je psevdoskalar (gibalna količina je polarni vektor, spin je aksialni vektor).

Vijačnost lahko tudi zapišemo kot

h = \frac{{\vec S}\cdot{\vec p}}{|{\vec s}||{\vec p}|}

Ker spin lahko zavzame samo določene vrednosti (nezveznost), je tudi vijačnost nezvezna in lahko zavzame samo nekatere vrednosti. Delci s spinom  S \, lahko zavzamejo vrednosti  -S \,,  -S + 1 \,,…,  S - 1 \,,  S \,. Delci, ki nimajo mase pa samo vrednost  -S \, in  + S \, in je vijačnost enaka kiralnosti. Kiralnost je bolj abstraktna kot vijačnost. Določena je s transformiracijo delca v skladu z levosučno ali desnosučno prezentacijo Poincaréjeve grupe. Kiralnih predmetov ne moremo prekriti z njihovo zrcalno sliko.

Vijačnost je lahko

  • desnosučna (vijačnost +1)
  • levosučna (vijačnost -1)
Right left helicity sl.svg

Desnosučna je v primeru, ko ima spin enako smer, kot je smer gibanja delca. Levosučna pa je vijačnost, če je smer vektorja hitrosti nasprotna smeri spina. Lahko tudi rečemo, da je levosučna vijačnost negativna (vrednost -1), desnosučna pa pozitivna (vrednost +1). Tako imajo fermioni vijačnost, ki je enaka +1 ali pa -1. Bozoni lahko imajo vijačnost enako tudi 0. Delci, ki nimajo mase, imajo kiralnost enako vijačnosti. To pomeni, da je njihovo vrtenje glede na gibanje vedno enako, ne glede na opazovalca. Pri delcih, ki imajo maso (med njimi je tudi nevtrino), pa je potrebno ločevati kiralnost in vijačnost. V tem primeru lahko spremenimo opazovalni sistem, ki opisuje vrteči se delec, in izgleda kot, da se delec giblje nazaj, in se vijačnost seveda navidezno obrne. Delci brez mase (foton, gluon, graviton) se gibljejo s hitrostjo svetlobe, opazovalci pa se gibljejo z manjšo hitrostjo. Opazovalci ne morejo biti v opazovalnem sistemu, ki bi obrnil relativno smer gibanja in zaradi tega vidijo isto kiralnost. Smer projekcije in s tem vijačnost je enaka v vseh opazovalnih sistemih. To pomeni, da je vijačnost relativistična invarianta.

Pojem vijačnosti se uporablja tudi na nekaterih drugih področjih:

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]