chapter 9은 말이 많아서 그렇지 계산은 편하다.
내일 스터디땐 이 부분을 약간 언급하고 symmetry 에 대해 말해야겠다.
11~12장이 간지가 지대로지만, 9장을 모르고선 할 수가 없다.
전체적인 지도같은 장 이니까.
9장은 일단 4개의 힘 (중력, 전자기, 강력, 약력)을 비교한다.
힘 크기는 중력 < 약력 < 전자기력 < 강력
그리고 photon, lepton, meson, baryon 을 표9.1에 적어두는데
photon은 전자기력을매개하고
lepton은 강력의 영향을 받지 않는다. neutral lepton의 경우엔 전자기력의 영향도 안 받는다.
hadron은 meson과 baryon을 통칭하는 건데, 무거운것과 딱딱한것은 개념적으로 다르지만,
무거우면 딱딱할거란 생각은 할 수 있다. 딱딱이란 말이 무언가를 쏘았을 때 튕겨나오는 것을 의미한다면 말이다.
아, photon이랑 meson은 boson이고 lepton이랑 baryon은 fermion이다
fermion은 Fermi Dirac 통계를 따르는 양자적인 녀석이라는 점에서 흥미롭다.
이상하게도 proton과 neutron이 fermion이란게 껄끄럽게 받아들여지는데,
이 경우는 uud, udd 이렇게 세개로 이뤄져있다는 것을 생각하면 다시 껄끄러움이 사라진다.
전기적으로 중성인 경우는 그 입자 자체가 자기자체의 반입자인데 이 예로는 pion0가 있다.
하지만 이 룰은 항상 성립하지는 않는다. Neutron의 경우가 그렇고 Kaon의 경우가 그렇다.
negative baryon number 때문이라는데 그러면 pion은 되고 kaon은 안되는 이유를 잘 모르겠다.
->
아래에서 계산 한 식대로 보면 pion은 strangeness 가 0이고 Kaon은 strangeness 가 1 anti Kaon의 경우 -1이다. 이것이 내가 찾아낸 차이지만, 이유가 될 수 있을지는 모르겠다.
이제야 중요한거 겨우 시작이다.
지켜져야 하는 quantum number들로는
1. baryon number ( hadron number 가 아니라 baryon number다. 꼭 쿼크 3개로 이뤄져야 한다.)
2. lepton number
3. strangeness ( 이건 나중에 약 상호작용을 고려할 때 깨진다, 말 그대로 참 이상하다)
4. isospin (복잡다난하다, 역시 회전하면 머리속이 뱅글뱅글 돈다)
오호 ! 그리고 숙제로 나왔던 겔만-니시지마 관계식이 나온다.
이거 이번 시험범위에 외워야 할 딱 하나밖에 없는 식이다.
Q = I_3 + Y/2 = I_3 + (B+S)/2
-> strange particle 의 경우 수명은 약 10^(-10)sec 정도이다.
입자의 정체를 알아낼 때 수명을 가지고 특징을 판단짓기도 한다.
대부분의 meson과 baryon은 non strange particle 이다 ( 광자도 그렇고)
strangeness는 강력과 전자기력 작용의 경우 보존되나, 약력의 경우 보존되지 않는다.
그리고 lepton에다가는 특정한 strangeness 를 정의할 수 없다는 것도 알아두자.
왜일까 생각해보면 lepton의 경우는 strange quark이 들어갈 자리가 없기 때문이라고 볼 수 있을 거 같다.
그런데, meson과 baryon의 경우, quark 개수로 구별했다가 lepton의 경우를 보면 꼭 quark 하나로 이뤄졌을 것 마냥 헷갈린다. lepton은 그냥 lepton이지 quark 이랑은 구별해서 생각해야 하는 것 같다.
내일 말해보고 아니면 엄청 깨지지 뭐 ; 입자하는애가 그것도 모르...ㄹ수도 있나? ;;; 엉엉
이 질문을 왜 했나면 lepton에서 strange quark 만 있을때는 strangeness 를 정의할 수 있지 않을까
라는 아주 부끄러운 질문이 머리속에 1초이상 머물렀기 때문이다.
quark은 혼자 안댕긴다. 그래서 분수 charge가 자연에 존재하지 않는건데
만약 발견하면 '노벨'이라는 가깝고도 먼 이름이 정말 친근하게 느껴질 것이다.
걔량 랩톤은 달라도 한참 다르다. 결국 랩톤이랑 quark은 따로 생각해야 한다는 결론이 나온다.
내일 확인해볼테지만.
아직 많이 안친하지만, 이때 친했다면
철아~ 하면서 물을 수 있었지 않을까 ㅠㅠ
내일 용기를 내볼까;;
isospin 혹은 I-spin
proton, neutron = 1/2
pion, Kaon, sigma(맞나?) 이렇게 +-0 있고 기본적으로 질량 같은 애들은 외부 자기장 걸어주기 전에는
같은 입자처럼 보이는데, 전자기 상호작용, 약 상호작용하에서는 구별되어버린다.
즉, 강력에 의한 상호작용하에서만 symmetry 는 보존된다.
물론, 나중에 13장 가면 weak isospin 에 대해서 배우는데 그땐 강력에서도 보존 안된다.
역시 모든 문제의 근원은 약력이야. 흥
Isospin과 Iz는 구분할 필요가 있다.
Isospin은 space-time symmetry에 관계된 양이 아니기 때문이다.
아마 공간에 특정 자기장을 걸어서 Iz를 구한다고 해도 그것이 꼭 Isospin값은 아닐 것이다.
단지 Isospin값을 특정 공간에 projection 시킨 것일 테니까.
Isospin은 decay and production process 차이에서 유추해낼 수 있을 것이다.
table9.3에서 I, 와 I_3를 봤는데, 사실. 이거 차이가 뭔지 모르겠다.
-> 노트에 나와있음. I가 isospin이고 I_3가 다른 axis 에 대한 성질이란다.
I는 항상 양수 I_3는 제멋대로 라는 것만 발견.
그럼.I가 I_3의 projection인가?
9.5절 겔만 니시지마 관계식에선
hadron의 electric charge가 다른 quantum number랑 관계있다는 사실을 표현하고 있다.
Q = I_3 + Y/2 = I_3 + (B+S)/2
이 식이다. 위에서도 적었듯이 ㅎㅎ
모르는 것은 지천에 널렸다.
hyperon이 뭔지도 모르겠고( 정의는 쉽다. B+S)
각 meson baryon 명칭도 몰라서 부르지 못하고 있다.
쉬어가는 타이밍)
아잉~>ㅁ</ 원은일 교수님께 입자를 들어서 행복해용
역시 제대로 배우고 가는 느낌 꺄옥꺄옥
인생에서 정말 잘 한 몇가지 중 하나랄까.
다른 겹치는 일 없이 완전 집중해서 들을 수 있었더라면 더 좋았겠지만
덕분에 마음이야 좀 편하고 진로고민 안하게 되었으니 ㅎㅎㅎ 거기서 위안을 삼아보자고
Trackback URL : http://www.iampioneer.com/trackback/719




Leave your greetings here.