Почему у протона и нейтрона спины сонаправлены?

baleon

почему у протона и нейтрона спины сонаправлены? (в этом сотоянии энергия минимальна, а почему?)
заранее спасибо.

mong

А вопроса почему справедлива формула Вайцзеккера не возникает ?

Lene81

почему у протона и нейтрона спины сонаправлены? (в этом сотоянии энергия минимальна, а почему?)
заранее спасибо.
Ну если коротко, то поскольку протон и нейтрон суть разные состояния состояние нуклона (изотопическая симметрия то состояние с сонаправленными спинами (триплетное) обладает меньшим обменным отталкиванием, чем состояния с противоположно направленными спинами (синглетное т.к. пространственная часть волновой функции нечетна и заведомо обращается в нуль в точке коалесценци; соответственно, отталкивание на малых расстояниях меньше. В атомной физике подобное явление тоже имеется и явлется качественным обоснованием правила Хунда о максимальном спине атома в основном состоянии.
На самом деле, синглетное состояние дейтрона вообще не является связанным. В силу этого факта и изотопической инвариантности нуклон-нуклонного взаимодействия, оказывается, что динейтрон, а тем более дипротон (изотоп гелия-2) не существуют в природе, поскольку для них состояние с сонаправленными спинами запрещено принципом Паули.

mong

в точке коалесценци
а что это такое ? :o

Lene81

а что это такое ? :o
когда r=0, где r — расстояние между частицами.

mong

ок, а почему тогда
состояние с сонаправленными спинами (триплетное) обладает меньшим обменным отталкиванием, чем состояния с противоположно направленными спинами (синглетное т.к. пространственная часть волновой функции нечетна и заведомо обращается в нуль в точке коалесценци

? :confused:

Lene81

Ну смотри.
Нуклон — это фермион. Соответственно, ВФ системы фермионов антисимметрична по перестановкам частиц. Если пренебрегать спиновыми взаимодействиями (что не совсем хорошо для нуклонов то ее можно представить в виде произведения спиновой и пространственной частей. Спиновая часть триплетной пары — (αβ+βα) — симметрична по перестановке частиц, а значит пространственная — антисимметрична (чтобы полная была антисимметрична). Для синглетной пары — наоборот. Антисимметричная пространственная часть обращается в 0 в точке слияния частиц. В силу непрерывности ВФ это означает, что в окрестности этой точки она мала. Известно, что между нуклонами на малых расстояниях действует отталкивание; если мы минимизуем вероятность нахождения нуклонов на малом расстоянии друг от друга, мы его ослабим, что приведет к понижению энергии системы.

mong

ок, обьяснение понятно, тока так же понятно, что оно чисто спекулятивное =\\
Ок, а почему синглетное состояние не связано ? :confused:

Lene81

Ок, а почему синглетное состояние не связано ? :confused:
Глубина потенциальной ямы недостаточна, чтобы в ней поместился хотя бы один уровень. Ну а глубина ямы определяется природой нуклон-нуклонного взаимодействия, которое, в свою очередь завязано на свойства конкретной Вселенной.
На самом деле, будь нуклон-нуклонное взаимодействие всего примерно на 5% сильнее, динейтрон был бы стабильным и нейтроны во Вселенной существовали бы в виде него, а не в внутри гелия-4.

mong

интересно, спасибо. :)

491593

интересно..

farfey

В атомной физике подобное явление тоже имеется и явлется качественным обоснованием правила Хунда о максимальном спине атома в основном состоянии.
Замечу, что на таком уровне строгости, это выглядит скорее совпадением, нежели прямой аналогией.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: