Deshalb gelten hier ebenfalls sämtliche anderen allgemeinen Vorschriften des quantenmechanischen Drehimpulses.
- Daher gelten hier auch alle anderen allgemeinen Regeln des quantenmechanischen Drehimpulses.
- Nimmt man für die zwei Basiszustände verschiedene Elementarteilchen (etwa Proton und Neutron), oder Elektron und Elektronneutrino, wird die durch dieses Vorgehen definierte physikalische Größe als Isospin des Teilchens bezeichnet.
- Bei Proton — Neutron, Atomkern, Atom, Molekül, Exziton, Hadronen wie Ω−-Teilchen ergibt sich der Spin durch Addition der Spins und Bahndrehimpulse der Komponenten nach den Regeln der quantenmechanischen Drehimpulsaddition.
- Der Spin führt zur grundlegenden und unveränderlichen Klassifizierung der Elementarteilchen in Bosonen (Spin ganzzahlig) und Fermionen (Spin halbzahlig).
Teilchenzahlerhaltung, Boson, Fermion
- In diesen zusammengesetzten Systemen wird der Drehimpuls nach den allgemeingültigen Regeln der quantenmechanischen Addition aus den Spins und Bahndrehimpulsen ihrer fundamentalen Bestandteile gebildet.
- In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat dieses Isospinkonzept eine bedeutende Rolle gespielt.
- Ein System aus Bosonen und Fermionen hat daher genau dann einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls, wenn es eine ungerade Anzahl Fermionen enthält.
- Daher entsteht durch die Addition von zwei halbzahligen Drehimpulsen ein ganzzahliger (wie bei zwei ganzzahligen auch), während sich ein halbzahliger und ein ganzzahliger Drehimpuls zu einem halbzahligen Drehimpuls addieren.
- Es folgt weiter, dass ein System, das eine ungerade Anzahl von Fermionen und beliebig viele Bosonen enthält, lediglich einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls besitzen kann; mit einer geraden Anzahl von Fermionen hingegen nur einen ganzzahligen Gesamtdrehimpuls.
Aus dem Satz von der Erhaltung des Gesamtdrehimpulses eines Systems bei allen möglichen Prozessen folgt die – mit der Beobachtung übereinstimmende – Einschränkung, dass die Fermionen sich nur in Paaren erzeugen oder vernichten lassen, nie einzeln, weil sich sonst der Gesamtdrehimpuls von einem spinempire online casino ganzzahligen zu einem halbzahligen Wert oder umgekehrt ändern müsste. In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat dieses Isospinkonzept eine bedeutende Rolle gespielt. Ihre Zustände lassen sich danach klassifizieren (wie die Isospins ihrer einzelnen Teilchen sich zum Gesamtisospin addieren), wobei die Regeln der Addition von quantenmechanischen Drehimpulsen volle Gültigkeit haben. Nimmt man für die zwei Basiszustände verschiedene Elementarteilchen (etwa Proton und Neutron), oder Elektron und Elektronneutrino, wird die durch dieses Vorgehen definierte physikalische Größe als Isospin des Teilchens bezeichnet.
Teilchen mit Spin ½, zwei gleich
Es lässt sich ebenfalls ableiten (dass ein System mit einer ungeraden Zahl an Fermionen und einer beliebigen Menge an Bosonen ausschließlich einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls aufweisen kann), während mit geraden Fermionenzahlen nur ein ganzzahliger Gesamtdrehimpuls möglich ist. Der Spin ist ausschlaggebend für die fundamentale und unveränderliche Kategorisierung der Elementarteilchen in zwei Gruppen: Bosonen mit ganzzahligem Spin und Fermionen mit halbzahligem Spin. In solchen zusammengesetzten Systemen wird der Drehimpuls entsprechend den allgemein gültigen Regeln der quantenmechanischen Addition aus den Spins sowie den Bahndrehimpulsen ihrer grundlegenden Bestandteile berechnet. Auch bei vielen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen wird in der physikalischen Alltagssprache der Drehimpuls um den Schwerpunkt oft als Spin bezeichnet, wie beispielsweise bei Protonen, Neutronen, Atomkernen, Atomen usw.