Isospin e forza nucleare

From: Paolo Pani <paniadsl_at_REMOVEtin.it>
Date: Sat, 25 Feb 2006 12:11:55 +0100

Salve, mi � venuto un dubbio leggendo "Introduzione alla fisica
nucleare" di Alberico per quanto riguarda la cosidetta invarianza di
carica e simmetria di carica dell'interazione fra nucleoni.
Nel libro si definisce l'hamilitoniana del sistema

H=T+Vc+Vn

dove � l'eneriga cinetica, Vc il termine coulombiano e Vn il termine
nucleare.
Si dimostra che, per il principio di conservazione della carica,
[H,Q]=0, il termine nucleare deve commutare anch'esso con Q=e(A/2+T3)
(con T3 componente z dell'isospin). Per cui [Vn,T3]=0 e fra l'altro si
dimostra che vale lo stesso per le componente T1 e T2.
Il problema sorge quando definisce l'operatore

P=t1(1)t1(2)...t1(A) , A numero di massa

Dove t1=2*T1 � la prima matrice di Pauli che scambia lo stato di protone
in neutrone e viceversa.
Nel testo c'� scritto che "l'energia del sistema deve rimanere
inalterata da questa operazione" per cui [H,P]=0.
Gi� questo mi sembra molto strano visto che il termine coulombiano non �
invariante per scambio di protoni e neutroni. Infatti poche righe dopo
si smentisce scrivendo [Vc,P] diverso da zero.

Ora stavo pensando che magari con [H,P]=0 intendesse [Vn,P]=0 (anche se
in realt� non � una formula scritta l� ma ci sono righe di commento...)
ma poi continua con questa frase:

"Nel caso dell'isospin, la propriet� di indipendenza dalla carica
implica l'invarizanza dell'interazione nucleare per rotazioni dello
spazio di isospin [e fin qui tutto ok direi]; *per conseguenza T^2 si
conserva e gli autovalori dell'energia sono degeneri rispetto a Tz*."

Cio� sta considerando [H,T^2]=0. La frase successiva si smentisce ancora
dicendo che in presenza di Vc l'isospin non � pi� conservato.

Morale: non ho capito se in generale [H,T^2]=0, ma penso proprio di no e
penso che si intenda solo nel caso in cui il termine coulombiano �
trascurabile, e quindi anche [H,P]=0 � proprio sbagliato senza nessuna
ipotesi aggiunta come del resto non viene fatta.

Ho chiesto al professore che dice che dovrebbe essere un errore del
libro, ma il fatto che si ripeta cos� tante volte mi sta facendo pensare
che mi sia perso qualcosa di importante.

grazie
Received on Sat Feb 25 2006 - 12:11:55 CET

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