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Na Física, isospin (termo derivado de isotopic spin ou isobaric spin) é um termo criado em 1961 que representa um número quântico relacionado às forças fortes no estudo das partículas elementares.
Sabor em Física de Partículas |
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Esta teoria apareceu a partir da constatação de que o próton e o nêutron possuem o mesmo spin (1/2), praticamente a mesma massa, mas possuem cargas elétricas diferentes (+1 e 0). E também que a força de atração que une essas partículas no núcleo atômico é insensível à carga.
O conceito de isospin já foi superado pela cromodinâmica quântica (QCD), porém ele continua a ser bastante usado na física de partículas experimental.
Os operadores isospin são definidos assim:
O termo isospin deriva do fato de os operadores isospin , e possuírem uma relação de comutação similar à do momento angular ([1], cap. 5):
As 'rotações' correspondentes formam um grupo de Lie, conhecido como o grupo isospin.
A consequência disso é que a teoria desenvolvida para o momento angular pode ser rapidamente adaptada para resolver problemas ligados ao isospin.
Semelhante ao caso dos núcleons (próton e nêutron), outras partículas podem ser agrupadas nos assim chamados multipletos ([2], pag. 45):
Por conseguinte, a teoria desenvolvida para o primeiro caso pode ser facilmente adaptada aos outros grupos.
A invariância isospin pode explicar, por exemplo, por que as duas formas de decaimento da partícula ocorrem com uma frequência 2:1 e não como intuitivamente seria esperado 1:1.
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