Зарядовое сопряжение

Зарядовая чётность (С-чётность) — одно из квантовых чисел истинно нейтральной частицы (или другой квантовомеханической системы), определяющее поведение её вектора состояний при зарядовом сопряжении. При операции зарядового сопряжения волновая функция такой частицы умножается на значение С-чётности, то есть меняет знак (зарядово нечетная частица) либо остаётся прежней (зарядово чётная частица). С-чётность является мультипликативным квантовым числом.

При сильных, электромагнитных, и, согласно общей теории относительности, гравитационных взаимодействиях[3] выполняется закон сохранения зарядовой чётности, при слабом взаимодействии он нарушается.[4] Это следует уже из первого опыта Ву Цзяньсюн с сотрудниками, доказавшего несохранение пространственной чётности в слабом взаимодействии.

Зарядовая чётность фотона отрицательна: С = −1 (это можно увидеть из того, что при зарядовом сопряжении электрические заряды меняют знак, поэтому и электромагнитные поля, квантами которых являются фотоны, тоже должны изменить знак, чтобы эволюция системы не изменилась). В любых процессах, обусловленных электромагнитным или сильным взаимодействием, зарядовая чётность сохраняется. Вследствие этого, при любых электромагнитных процессах невозможно превращение нечётного числа фотонов в чётное и наоборот (Теорема Фарри).

Зарядовая чётность пиона ${\displaystyle \pi ^{0}}$ положительна. Это следует из его распада на два фотона за счёт электромагнитного взаимодействия: ${\displaystyle \pi ^{0}\rightarrow \gamma +\gamma }$. В силу сохранения зарядовой чётности получаем: ${\displaystyle \eta _{C}(\pi ^{0})=\eta _{C}(2\gamma )}$. Зарядовая чётность является мультипликативным квантовым числом, поэтому ${\displaystyle \eta _{C}(\pi ^{0})=\eta _{C}(\gamma )\eta _{C}(\gamma )=(-1)(-1)=+1}$[1].

• Истинно нейтральная частица