Die Erhaltung des Gesamtdrehimpulses eines Systems bei allen Prozessen impliziert die – mit Beobachtungen übereinstimmende – Einschränkung (dass Fermionen nur in Paaren erzeugt oder vernichtet werden), nie einzeln, da sonst der Gesamtdrehimpuls von einem ganzzahligen zu einem halbzahligen Wert oder umgekehrt verändert würde. In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat das Isospinkonzept eine wichtige Rolle gespielt. Die Zustände lassen sich danach klassifizieren, wie sich die Isospins der einzelnen Teilchen zum Gesamtisospin addieren, wobei die Regeln der Addition von quantenmechanischen Drehimpulsen gelten. Wählt man für die zwei Basiszustände verschiedene Elementarteilchen — wie Proton und Neutron, oder Elektron und Elektronneutrino, wird die dadurch definierte physikalische Größe als Isospin des Teilchens bezeichnet.
Teilchenzahlerhaltung, Boson, Fermion
- Weiter folgt (dass ein System), das außer einer beliebigen Zahl Bosonen eine ungerade Anzahl von Fermionen enthält, nur einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls haben kann, und mit einer geraden Anzahl Fermionen nur einen ganzzahligen Gesamtdrehimpuls.
- Auch bei vielen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen wird in der Umgangssprache der Physik der Drehimpuls um den Schwerpunkt als Spin bezeichnet (z. B. bei Proton — Neutron, Atomkern, Atom, …).
- 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.
- Ein System aus Bosonen und Fermionen hat daher genau dann einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls — wenn es eine ungerade Anzahl Fermionen enthält.
Weiter folgt, dass ein System, das außer einer beliebigen Zahl Bosonen eine ungerade Anzahl von Fermionen enthält, nur einen spinempire online casino halbzahligen Gesamtdrehimpuls haben kann, und mit einer geraden Anzahl Fermionen nur einen ganzzahligen Gesamtdrehimpuls. Der Spin führt zur grundlegenden und unveränderlichen Klassifizierung der Elementarteilchen in Bosonen (Spin ganzzahlig) und Fermionen (Spin halbzahlig). In diesen zusammengesetzten Systemen wird der Drehimpuls nach den allgemeingültigen Regeln der quantenmechanischen Addition aus den Spins und Bahndrehimpulsen ihrer fundamentalen Bestandteile gebildet.
Mit Spin ½, zwei gleiche Teilchen
Auch bei vielen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen wird in der Umgangssprache der Physik der Drehimpuls um den Schwerpunkt als Spin bezeichnet , z. B. bei Proton, Neutron, Atomkern, Atom, …,. 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.
Spin ½, zwei Teilchen
Daher gelten hier auch alle anderen allgemeinen Regeln des quantenmechanischen Drehimpulses. Beim Proton (Neutron), Atomkern, Atom, Molekül, Exziton, Hadronen wie dem Ω−-Teilchen ergibt sich der Spin durch Addition der Spins und Bahndrehimpulse der Komponenten nach den Regeln der quantenmechanischen Drehimpulsaddition.