Частицу и античастицу отличают знаки зарядов

x, p, J, Q, B, L_e, , , s, c, b, t

x, p, J, -Q, -B, -L_e, -, -, -s, -c, -b, -t

(1)

Оператор заряда не коммутирует с оператором зарядового сопряжения .

\|Q> = q\|Q>,	(2)
\|Q> = \|-Q>,	(2)
\|Q> = \|-Q> = -q\|-Q>,	(3)
\|Q> = q\|Q> = q \|-Q> = q\|-Q>,	(3)
(-)\|> = 2q\|-Q> 0.	(4)

Аналогичные соотношения существуют и для величин B, L_e, , , s, c, b, t. Таким образом для заряженных частиц не существует уравнения на собственные значения оператора зарядового сопряжения:

|Q> = _с|Q>.

(5)

    Соотношение (5) имеет место только для истинно нейтральных частиц или для нейтральных систем: частица-античастица.
    В этом случае _с = +1 и называется зарядовой четностью.
    Зарядовая четность фотона _с = -1, так как векторный потенциал, описывающий фотон, создается зарядами и токами, и он должен менять знак в результате зарядового сопряжения.
    Из того факта, что существует электромагнитный распад:

⁰2

(6)

и не наблюдается распад:

⁰3

(7)

следует, что _с(⁰) = +1.
Зарядовая четность _с системы частица + античастица определяется соотношением:

_с = (-1)^l+s = (-1)^j,

где l - орбитальный момент относительного движения, j - суммарный момент пары частица-античастица. Проведем операцию зарядового сопряжения для сильного распада ⁰-мезона⁰⁺ + ^-.Так как |⁰> = |⁰>, |> = |>,то в результате операции C получим ту же реакцию:


С:

В результате C-преобразования получается наблюдаемый в природе процесс. Операция зарядового сопряжения для случая слабого распада ^--мезона^- + .показана ниже



С:
С:

В результате C-преобразования получается мюонные антинейтрино с отрицательной спиральностью, которые в эксперименте не наблюдаются. Следовательно, в слабых взаимодействиях C-инвариантность нарушается.

Закон сохранения зарядовой четности
Сильные и электромагнитные взаимодействия инвариантны относительно преобразования зарядовой четности. В слабых взаимодействиях зарядовая четность не сохраняется.

Фотоэффект Планк приписал квантовые свойства атомным осцилляторам, а не излучению. В 1905 г. А. Эйнштейн (A. Einstein), развивая гипотезу Планка, сделал второй шаг: само электромагнитное излучение состоит из отдельных квантов – частиц, названных позже фотонами Для удержания частиц на орбите постоянного радиуса темп нарастания поля синхронизован с темпом нарастания энергии частиц (отсюда происходит название этого типа ускорителя). По достижении максимального магнитного поля ускоренные частицы либо направляются на неподвижную мишень, либо (в коллайдерах) сталкиваются со встречным пучком, после чего цикл ускорения повторяется. Молекулярно-кинетическая теория Основы молекулярной физики и термодинамики
Ядерная физика. Физика атомного ядра и частиц Физика для студентов технических университетов

Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Зарядовое сопряжение. Зарядовая четность