Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-06-2020

isospin

betekenis & definitie

m. (ook: isotopische spin, isobarische spin), grootheid die men toe kan kennen aan deeltjes met sterke wisselwerking (hadronen).

(e) Uit experimentele gegevens komt de hypothese, dat de wisselwerking tussen twee protonen, of twee neutronen, of een proton en een neutron dezelfde is, als men afziet van de elektrische afstoting tussen twee protonen. De overblijvende wisselwerking is de →sterke wisselwerking. Men kan dus met sterke wisselwerkingen geen onderscheid maken tussen proton en neutron. Dit heeft tot de opvatting geleid dat proton en neutron verschillende toestanden zijn van één en hetzelfde deeltje, nucleon genaamd. De wiskundige uitwerking van deze gedachte moet hier achterwege blijven. De projectie van de spin van een proton langs een bepaalde, willekeurig gekozen, richting in de driedimensionale ruimte kan slechts twee verschillende waarden aannemen, nl. +1/2 en -1/2h (h = h/2𝜋, waarbij h de constante van Planck is).

Op overeenkomstige wijze vat men proton en neutron op als de projecties van een grootheid, die wiskundig gesproken analoog is met de spin en die daarom de naam isospin heeft gekregen. Voor het nucleon is de isospin 1/2; zijn projecties langs een as in de driedimensionale isospinruimte: +1/2h en — 1/2h corresponderen met proton resp. neutron. Er bestaan ook deeltjes met een andere waarde voor de isospin; mogelijke waarden zijn 0, 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2, ... Dit kan omdat de sterke wisselwerkingen, in tegenstelling tot de elektromagnetische en zwakke wisselwerkingen, de isospin behouden laten. Wanneer een deeltje isospin i heeft, dan houdt dit in, dat het deeltje deel uitmaakt van een familie van 2i + 1 deeltjes, die men niet met sterke wisselwerkingen alleen van elkaar kan onderscheiden, een isospin-multiplet.

Voorbeelden (voor de betekenis van de symbolen →elementaire deeltjes; deeltjes in hetzelfde isospinmultiplet zijn door een komma gescheiden, verschillende isospin-multipletten door punt-komma) isospin 0:η;ω; ዋ isospin y : N = (p, n); K = (K°, K+)

isospin 1:Σ = (Σ_, Σ°, Σ+); 𝜋 = (𝜋-, 𝜋°, 𝜋+)

isospin y: N* = (N*-, N*°, N*+, N*++)

Men heeft nog geen deeltjes ontdekt, waarvan de isospin groter dan 3/2 is. Deze deeltjes worden door de theorie echter niet uitgesloten.

< >