isodoublet是什麼意思，isodoublet的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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在核物理和粒子物理領域，isodoublet（同位旋雙重态）是一個核心概念，指代具有相同同位旋量子數（I） 但不同的同位旋第三分量（I₃） 的兩個粒子組成的組。這兩個粒子可以被視為同一種粒子的兩種不同電荷狀态。

1. 同位旋基礎：同位旋（Isospin）是一種描述強相互作用粒子（強子，如質子和中子）對稱性的量子數。它由物理學家維納·海森堡于1932年提出，用于解釋質子和中子在強相互作用中表現出的相似性，盡管它們的電荷不同。同位旋空間是一個抽象的數學空間，類似于描述電子自旋的自旋空間。同位旋量子數I 決定了多重态的大小（粒子數量），而同位旋第三分量I₃ 則與粒子的電荷直接相關。

2. Isodoublet 的定義：一個同位旋多重态由具有相同同位旋I 但不同I₃ 值的粒子組成。具體到isodoublet：

   • 它的同位旋量子數I = 1/2。
   • 因此，它包含兩個成員粒子。
   • 這兩個粒子的同位旋第三分量I₃ 分别為+1/2 和-1/2。
   • 這兩個粒子在強相互作用下行為幾乎完全相同，僅在電磁相互作用（電荷）上表現出差異。

3. 最著名的例子：

   • 核子雙重态 (Nucleon Doublet)：這是最典型的isodoublet。
     • 質子 (p)：電荷 Q = +1, I₃ =+1/2
     • 中子 (n)：電荷 Q = 0, I₃ =-1/2 質子和中子具有幾乎相同的質量（在強相互作用尺度上），并參與相同的強相互作用。它們被視為同一種粒子——核子（Nucleon）——的兩種不同電荷狀态，構成一個 I=1/2 的isodoublet。

4. 其他例子：

   • π介子三重态中的一部分：雖然完整的π介子（π⁺, π⁰, π⁻）構成一個同位旋三重态（I=1），但其中的帶電π介子對（π⁺ 和 π⁻）有時在特定上下文中被視為一個“有效”的isodoublet（盡管嚴格來說π⁺和π⁻的I₃分别是+1和-1，屬于I=1的多重态）。
   • 誇克代：在粒子物理的标準模型中，每一代誇克中的上型誇克和下型誇克（如u和d誇克，c和s誇克，t和b誇克）也構成isodoublets（I=1/2）。例如：
     • 上誇克 (u)：電荷 Q = +2/3, I₃ =+1/2
     • 下誇克 (d)：電荷 Q = -1/3, I₃ =-1/2 它們在強相互作用（量子色動力學）下具有對稱性。

5. 物理意義：Isodoublet的概念深刻體現了強相互作用的電荷無關性（Charge Independence）。強相互作用力對處于同一isodoublet中的不同粒子（如質子和中子）是相同的。電磁相互作用則破壞了這種對稱性，導緻了它們之間的質量微小差異（主要是電磁自能貢獻）和電荷的不同。同位旋對稱性（包括isodoublet的對稱性）是理解強子譜和強相互作用性質的基礎工具。

參考文獻

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).

網絡擴展資料

根據搜索結果和相關物理學術語分析，"isodoublet" 是一個由物理學術語構成的複合詞，其含義和用法如下：

1. 定義與詞源

• 詞根拆分：由前綴 "iso-"（意為“等同”或“同位”）和 "doublet"（意為“雙重态”或“成對物”）組成。
• 核心含義：指在粒子物理學中，具有相同同位旋量子數但電荷狀态不同的兩個粒子組成的雙重态。

2. 同位旋背景

同位旋（Isospin）是一種用于描述強子（如質子和中子）對稱性的量子數。在同位旋空間中，粒子狀态可類比于量子力學中的自旋狀态。例如：

• 核子同位旋雙重态：質子（電荷+1）和中子（電荷0）構成同位旋雙重态，同位旋量子數 ( I = frac{1}{2} )，第三分量 ( I_3 = +frac{1}{2} )（質子）和 ( I_3 = -frac{1}{2} )（中子）。

3. 應用領域

該術語常見于高能物理和核物理領域，用于描述：

• 強子分類（如介子、重子等）；
• 對稱性破缺相關研究。

4. 補充說明

在更廣泛的場論中，"doublet" 還可指代其他雙重态（如自旋雙重态），但結合 "iso-" 前綴時特指同位旋對稱性下的雙重态。

以上内容綜合了詞典釋義和同位旋理論背景。如需更深入的理論公式或實驗案例，建議參考粒子物理學教材。

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