غرابة

في فيزياء الجسيمات ، تُعرف الغرابة (رمزها S ) ^{[ 1 ] [ 2 ]} بأنها خاصية للجسيمات ، تُعبر عنها برقم كمي ، لوصف اضمحلال الجسيمات في التفاعلات الكهرومغناطيسية القوية التي تحدث خلال فترة زمنية قصيرة . وتُعرَّف غرابة الجسيم على النحو التالي: $${\displaystyle S=-(n_{\text{s}}-n_{\bar {\text{s}}})}$$ حيث يُمثل n _{_s} عدد الكواركات الغريبة ( s )، و n_{_s} عدد الكواركات المضادة الغريبة ( s ). وقد أصبح تقييم إنتاج الغرابة أداةً مهمةً في البحث عن بلازما الكواركات والغلوونات (QGP) واكتشافها ورصدها وتفسيرها . ^{[ 3 ]} الغرابة هي حالة مثارة للمادة، ويخضع اضمحلالها لخلط CKM .

مصطلحا "غريب" و "غرابة" أقدم من اكتشاف الكوارك، وقد تم اعتمادهما بعد اكتشافه للحفاظ على ترابط العبارة: غرابة الجسيمات -1 وغرابة الجسيمات المضادة +1، وفقًا للتعريف الأصلي. بالنسبة لجميع الأعداد الكمية لنكهة الكوارك (الغرابة، والسحر ، والقمة ، والقاع ) ، فإن الاصطلاح هو أن شحنة النكهة والشحنة الكهربائية للكوارك لهما نفس الإشارة. وبناءً على ذلك، فإن أي نكهة يحملها ميزون مشحون لها نفس إشارة شحنته.

طُرح مفهوم الغرابة من قِبل موراي جيل مان ^{[ 4 ]} ، وأبراهام بايس ^{[ 5 ] [ 6 ]،} وتاداو ناكانو وكازوهيكو نيشيجيما ^{[ 7 ]} لتفسير حقيقة أن بعض الجسيمات، مثل الكاونات أو الهايبرونات Σ و Λ ، تُخلق بسهولة في تصادمات الجسيمات، ومع ذلك تتحلل ببطء أكبر بكثير مما هو متوقع بالنسبة لكتلها الكبيرة ومقاطعها العرضية الكبيرة للإنتاج . وبملاحظة أن التصادمات تُنتج دائمًا أزواجًا من هذه الجسيمات، فقد افترضوا وجود كمية محفوظة جديدة، أُطلق عليها اسم "الغرابة"، تُحفظ أثناء تكوينها، ولكنها لا تُحفظ في تحللها. ^{[ 8 ]}

في فهمنا الحديث، تُحفظ الغرابة خلال التفاعلات القوية والكهرومغناطيسية ، ولكن ليس خلال التفاعلات الضعيفة . ونتيجة لذلك، لا يمكن لأخف الجسيمات التي تحتوي على كوارك غريب أن تتحلل بفعل التفاعل القوي، بل يجب أن تتحلل عبر التفاعل الضعيف الأبطأ بكثير. في معظم الحالات، تُغير هذه التحللات قيمة الغرابة بمقدار وحدة واحدة. ومع ذلك، لا ينطبق هذا بالضرورة على التفاعلات الضعيفة من الرتبة الثانية، حيث توجد مخاليط من K ⁰و K ⁰الميزونات. بشكل عام، يمكن أن تتغير كمية الغرابة في تفاعل التفاعل الضعيف بمقدار +1 أو 0 أو -1 (اعتمادًا على التفاعل).

على سبيل المثال، يتم تمثيل تفاعل ميزون K ⁻ مع بروتون على النحو التالي: $${\displaystyle K^{-}+p\rightarrow \Xi ^{0}+K^{0}}$$$${\displaystyle (-1)+(0)\rightarrow (-2)+(1)}$$

هنا يتم الحفاظ على الغرابة ويحدث التفاعل عبر القوة النووية القوية. ^{[ 9 ]}

ومع ذلك، في تفاعلات مثل اضمحلال الكاون الموجب: $${\displaystyle K^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{0}}$$$${\displaystyle +1\rightarrow (0)+(0)}$$

بما أن كلا البيونين لهما غرابة تساوي صفرًا، فإن هذا ينتهك قانون حفظ الغرابة، مما يعني أن التفاعل يجب أن يمر عبر القوة الضعيفة. ^{[ 9 ]}

• الغرابة وبلازما الكوارك-غلوون
• جسيمات غريبة