U
ш
Т
LM
О
обратимом. И. п. равно dS ≈
[Aj-}-(dU/daj-)T]daj.
мент, с точностью до неси, процентов) относительно преобразований
Полное подвед╦нное тепло Л@ связано с измененном энтропии системы S2 ≈ ^i соотношением Д(> ≈ T(SS ≈ ≈ Si). Работа R при И. п. с изменением объ╦ма от "Г, до V2 равна изменению энергии Гиббса (свободной энергии), для идеального газа Л=Л'АПп(73/К1), N ≈ число молекул.
Примером необратимого И. п. является изотермич. дросселирование, когда газ или жидкость протекает черед перегородку с малым отверстием при пост, темп-ре. В этом случае подводимая теплота равна изменению энтальпии тела.
Лгст. см. при СТ. Термодинамика. Д. Н, Зубарев.
ИЗОТОПИЧЕСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ ≈ свойство симметрии сильных взаимодействий, обусловливающее существование особых семейстн адронов ≈ т. н. п з о-топпческих мультиплетов, состоящих из частиц с одинаковыми квантовыми числами (бариопным числом,^ спином, внутренней четностью, странностью и т. д.), близкими по значению массами, но с отличающимися электрич. зарядами. И. и. находит сво╦ выражение в неизменности сильных взаимодействий при замене адронов, участвующих в процессе, на другие, принадлежащие тому же изотония, мультиплету. Примерами изотоппч, мультиплетов являются:
п. РО п-.
, 11, 1≈ , L~. ,
+
ТТ i п U тт ≈ ∙ , └I , └I , ^ ,
7 '-' )
р~;
Каждый изотоппч. мультиплет характеризуется особой величиной, изотопическим спином (изосппвом) /f к-рмй определяет полное число частиц, входящих в мультиплет. равное 2/-J-1. Изоспин может принимать значения 0, г/2, 1, 3/2^ 2...т т. е. возможно существование изотопич. скнглетов, дублетов, триплетов, квартетов и т. д. Примеры нзотопич. дублетов, триплетов п квартетов были приведены выше. К изо-топич. синглетам относятся, напр., А-гиперон, TJ- и тг|'-мезоны и др. частицы.
Прямым следствием II. и. являются, в частности, равенства сечений
С матем. точки зрения И. и. есть проявление инвариантности эффективных лагранжианов сильных взаимодействий относительно линейных преобразований входящих в них полей адронов, реализуемых в векторных пространствах, к-рые образуются полями, отвечающими разл. компонентам изотопич. мультиплотов. Эти линейные преобразования составляют группу, изоморфную группе вращении тр╦хмерного пространства (обычно о н╦м говорят как об изотопическом пространстве}. Изотопич. мультиплеты представляют собой непроводимые представления указанной группы, (Отсюда появление термина «изотопич, спин» по аналогии с обычным сшшом.} При преобразованиях группы компоненты изотонпч. мультиплета переходят в линейные комбинации компонент того же мультиплета.
В рамках представлений о кварках динамич. причиной, обусловливающей существование И. гт, в сильных взаимодействиях адронов, является близость масс м- и с/-кварков и одинаковый характер их сильных взаимодействий. Последоват. замена в составе адронов н-кварков на ^-кварки, находящихся в том же состоянии, позволяет получить все компоненты изотопич. мультиплета. На основе этих представлений устанавливается и тип группы, ответственный за И. и. Близость свойств и- и ^-кварков по отношению к Сильному взаимо-Действию эквивалентна утверждению, что сильные взаимодействия инвариантны (как показывает эксиери-
d' =
где л/£ ≈ комгглекспые числа. При этом необходимо, чтобы матрица |]я]| была унитарной, a dcl||aj] = l. Такие матрицы образуют группу S U (2), к-рая локально изоморфна 0(3) ≈ группе вращении 3-мерного пространства. Инвариантность сильного взаимодействия относительно группы вращений в нзотопич. пространстве была установлена экспериментально задолго до появления гипотезы кварков.
Исторически первые соображения, заложившие основу представления об И. и., были сформулированы в 1932 сразу после открытия нейтрона, составившего вместе с протоном первое обнаруженное семейство из двух похожих по своим свойствам частиц. Исходя из приблизит, равенства масс нейтрона и протона н предположения (высказанного несколько ранее Д. Д. Ива-iiL4iKo) о том, что нейтрон имеет спин 3/2 и в той же степени элементарен, как и протон, В. Гейзенберг (W, Hei-sonberg) предложил рассматривать нейтрон и протон как разные зарядовые состояния одной и той же частицы ≈ нуклона, а электрич. заряд как внутр. переменную, характеризующую состояние нуклона. Волновая ф-цня нуклона в пространстве зарядовой церемонной может быть представлена в виде: Ф^≈(^Рр
""JV ^1 ≈ волновые ф-ции протона и нейтрона, (i^'pl" и |i|'iil~ определяют вероятность нахождения нуклона соответственно в состоянии протона и нейтрона). Операторы, действующие на зарядовую переменную нуклона, должны представлять собой матрицы 2x2* В общем случае они выражаются через 4 матрицы ≈ единичную и три матрицы т1т т2. т3, совпадающие с Паули матрицами оХ7 оу, ог:
т /о i\ _/o -;\ /1 о\ Tl~U oj' **-(t oj* Та=Чо -ij' (2)
Именно эти матрицы т(т1з та, т3) и были использованы Feii^enoeproM, С точностью до множителя Va они совпадают с совр. операторами изоспина нуклона /(/IT /2. ^дК ЛР==1/2Т;- Протону и нейтрону отвечают в зарядовом
(изотопич.) пространстве состояния р≥( if ) и п~
\ О J
где
являющиеся сооств. векторами оператора 3~ принадлежащими собств. значениям ±*/2» a электрич. заряд нуклона (в единицах элементарного заряда е] выражается ф-лой: <?≈Va+^s- Очевидно, что операции преобразования протона в нейтрон (и наоборот), к-рая необходима для описания обменного характера ядерных сил, соответствует повороту на 180° вокруг оси 2 в изотопич. пространстве (к-рый обеспечивает: смену знака проекции нзосшша на ось 3). Это преобразование осуществляется с помощью оператора пг2, прич╦м волновая ф-цпя нейтрона переходит в волновую ф-цию протона (п -*∙ р), а волновая ф-ция протона ≈ в волновую ф-цпю нейтрона с обратным знаком (р -*- ≈п) [символами частиц здесь обозначены соответствующие им волновые ф-ции]. Возможность путем поворота на 180° вокруг осп 2 перейти от протона к нейтрону позволяла объяснить наблюдавшееся па' опыте примерное равенство ядерных сил для рр и пп систем (т. н, зарядовая симметрия). Вскоре, однако, выяснилось, что ядерные силы практически одинаковы (в состояниях с одинаковыми спинами и угловыми моментами) для любых пар нуклонов, включая пр-систсму (т, н, зарядовая независимость ядерных сил). Для объяснения этого факта оказалось необходимым допустить возможность произвольных вращений в изотоштч. пространстве, т. е. предположить И. и. Это было сделано в 19Н6 Б. Кассеном (В. Gas-sen) п Э. Кондоном (Е. Condon), к-рыс впервые ввели понятие «ивотопич. спина». Они также указали, что определяющим для свойств системы нуклонов (в том
Copyright (c) "Русский переплет"
Климатическое оборудование - обвязка фанкойла. Хотите купить системы вентиляции.
