isodoublet是什么意思，isodoublet的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

在核物理和粒子物理领域，isodoublet（同位旋双重态）是一个核心概念，指代具有相同同位旋量子数（I） 但不同的同位旋第三分量（I₃） 的两个粒子组成的组。这两个粒子可以被视为同一种粒子的两种不同电荷状态。

1. 同位旋基础：同位旋（Isospin）是一种描述强相互作用粒子（强子，如质子和中子）对称性的量子数。它由物理学家维纳·海森堡于1932年提出，用于解释质子和中子在强相互作用中表现出的相似性，尽管它们的电荷不同。同位旋空间是一个抽象的数学空间，类似于描述电子自旋的自旋空间。同位旋量子数I 决定了多重态的大小（粒子数量），而同位旋第三分量I₃ 则与粒子的电荷直接相关。

2. Isodoublet 的定义：一个同位旋多重态由具有相同同位旋I 但不同I₃ 值的粒子组成。具体到isodoublet：

   • 它的同位旋量子数I = 1/2。
   • 因此，它包含两个成员粒子。
   • 这两个粒子的同位旋第三分量I₃ 分别为+1/2 和-1/2。
   • 这两个粒子在强相互作用下行为几乎完全相同，仅在电磁相互作用（电荷）上表现出差异。

3. 最著名的例子：

   • 核子双重态 (Nucleon Doublet)：这是最典型的isodoublet。
     • 质子 (p)：电荷 Q = +1, I₃ =+1/2
     • 中子 (n)：电荷 Q = 0, I₃ =-1/2 质子和中子具有几乎相同的质量（在强相互作用尺度上），并参与相同的强相互作用。它们被视为同一种粒子——核子（Nucleon）——的两种不同电荷状态，构成一个 I=1/2 的isodoublet。

4. 其他例子：

   • π介子三重态中的一部分：虽然完整的π介子（π⁺, π⁰, π⁻）构成一个同位旋三重态（I=1），但其中的带电π介子对（π⁺ 和 π⁻）有时在特定上下文中被视为一个“有效”的isodoublet（尽管严格来说π⁺和π⁻的I₃分别是+1和-1，属于I=1的多重态）。
   • 夸克代：在粒子物理的标准模型中，每一代夸克中的上型夸克和下型夸克（如u和d夸克，c和s夸克，t和b夸克）也构成isodoublets（I=1/2）。例如：
     • 上夸克 (u)：电荷 Q = +2/3, I₃ =+1/2
     • 下夸克 (d)：电荷 Q = -1/3, I₃ =-1/2 它们在强相互作用（量子色动力学）下具有对称性。

5. 物理意义：Isodoublet的概念深刻体现了强相互作用的电荷无关性（Charge Independence）。强相互作用力对处于同一isodoublet中的不同粒子（如质子和中子）是相同的。电磁相互作用则破坏了这种对称性，导致了它们之间的质量微小差异（主要是电磁自能贡献）和电荷的不同。同位旋对称性（包括isodoublet的对称性）是理解强子谱和强相互作用性质的基础工具。

参考文献

1. Wikipedia contributors. "Isospin." Wikipedia, The Free Encyclopedia. Accessed July 30, 2025. https://en.wikipedia.org/wiki/Isospin (This is a stable link to the current version of the Wikipedia article on Isospin, which is a widely recognized introductory resource).
2. Particle Data Group. "The Quark Model." Review of Particle Physics. https://pdg.lbl.gov/2024/reviews/rpp2024-rev-quark-model.pdf (Link to the specific chapter in the authoritative PDG review).
3. Cottingham, W. N., & Greenwood, D. A. (2007). An Introduction to Nuclear and Particle Physics (2nd ed.). Cambridge University Press. (Standard textbook reference, Chapter 4 covers Isospin in detail).

网络扩展资料

根据搜索结果和相关物理学术语分析，"isodoublet" 是一个由物理学术语构成的复合词，其含义和用法如下：

1. 定义与词源

• 词根拆分：由前缀 "iso-"（意为“等同”或“同位”）和 "doublet"（意为“双重态”或“成对物”）组成。
• 核心含义：指在粒子物理学中，具有相同同位旋量子数但电荷状态不同的两个粒子组成的双重态。

2. 同位旋背景

同位旋（Isospin）是一种用于描述强子（如质子和中子）对称性的量子数。在同位旋空间中，粒子状态可类比于量子力学中的自旋状态。例如：

• 核子同位旋双重态：质子（电荷+1）和中子（电荷0）构成同位旋双重态，同位旋量子数 ( I = frac{1}{2} )，第三分量 ( I_3 = +frac{1}{2} )（质子）和 ( I_3 = -frac{1}{2} )（中子）。

3. 应用领域

该术语常见于高能物理和核物理领域，用于描述：

• 强子分类（如介子、重子等）；
• 对称性破缺相关研究。

4. 补充说明

在更广泛的场论中，"doublet" 还可指代其他双重态（如自旋双重态），但结合 "iso-" 前缀时特指同位旋对称性下的双重态。

以上内容综合了词典释义和同位旋理论背景。如需更深入的理论公式或实验案例，建议参考粒子物理学教材。

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