propiedad

paridad

Un número cuántico que describe la simetría de la función de onda de una partícula bajo la inversión espacial.
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Descripción

La paridad es un número cuántico que describe cómo se comporta la función de onda de una partícula bajo la inversión espacial, es decir, al cambiar todas las coordenadas espaciales (x, y, z) por (-x, -y, -z). Si la función de onda permanece igual, la paridad es par (+1); si cambia de signo, la paridad es impar (-1). La paridad es una propiedad fundamental en la mecánica cuántica, utilizada para clasificar partículas y sus interacciones.

Historia

El concepto de paridad fue introducido en la mecánica cuántica en la década de 1920 por Eugene Wigner, quien lo usó para clasificar los espectros atómicos. En 1956, Tsung-Dao Lee y Chen-Ning Yang propusieron que la paridad no se conserva en las interacciones débiles, lo que fue confirmado experimentalmente por Chien-Shiung Wu en 1957.

Cómo funciona

En la mecánica cuántica, el operador de paridad P actúa sobre una función de onda ψ(r) para dar ψ(-r). Si Pψ = ψ, la paridad es +1; si Pψ = -ψ, la paridad es -1. Para un sistema de partículas, la paridad total es el producto de las paridades de cada partícula y la paridad orbital, que depende del número cuántico de momento angular l: (-1)^l. La conservación de la paridad en las interacciones fuertes y electromagnéticas implica que la paridad de un sistema antes y después de una reacción debe ser la misma, lo que constituye una regla de selección poderosa.

En la práctica

La paridad se utiliza en física de partículas para clasificar mesones y bariones, y en física nuclear para entender los niveles de energía nuclear y las transiciones. También juega un papel en la computación cuántica, donde se emplean comprobaciones de paridad para la corrección de errores.

Dato curioso

La violación de la paridad en las interacciones débiles implica que el universo tiene una 'quiralidad' — ciertas desintegraciones nucleares producen electrones con una dirección de espín preferente, por lo que el experimento de Wu a veces se denomina el 'experimento del espejo'.

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