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奇异数

物理学名词

奇异数是描述粒子内部性质的一个相加性量子数，通常用S表示，只能取整数。为解释奇异粒子的性质，1953年，美国物理学家盖尔曼、日本物理学家中野董夫、西岛和彦（K.Nishijima）各自独立提出了新的量子数——奇异数。第一个奇异粒子是1947年由罗彻斯特（G．Rochester）和巴特勒（C.Butler，1922-）发现的。随后在加速器中又陆续发现了更多的奇异粒子。与普通粒子不同，奇异粒子协同产生，独立衰变，并且快产生，慢衰变。粒子物理学规定普通粒子的奇异数是0。

规定
奇异粒子的奇异数由以下反应规定：
规定K粒子的奇异数是+1，Λ的奇异数是-1，然后由其它反应确定其余粒子的奇异数。
发现历史
1947年首先在宇宙线中发现了新型的粒子。50年代初期这种粒子也可在用加速器作的实验中产生。这种粒子在π介子-核子或核子-核子碰撞过程中产生，行进了一段距离后又主要变成π
随着实验资料的积累，人们逐渐认识到，新型粒子的这两个特性都是与一个新量子数──奇异数──相联系的。普通的强子、核子和π介子，其奇异数为零；新型粒子则是具有非零奇异数的强子，称为奇异粒子。由普通强子碰撞产生奇异粒子的过程是强相互作用过程，奇异数守恒，因而产生速度快、截面大，而且必须几个奇异粒子同时产生才能保持总的奇异数为零。奇异粒子的衰变过程是弱相互作用过程，奇异数不守恒，因此单个的奇异粒子可以变成核子和 π
定义
奇异数S=+1的奇异粒子有Κ等，奇异数S=-1的奇异粒子有Κ、Λ、Σ等，奇异数S=-2的奇异粒子有Ξ、Ξ等，奇异数S=-3的奇异粒子有Ω等。 在强相互作用和电磁相互作用中，奇异数S是严格守恒的，奇异粒子必须协同产生。而在弱相互作用中，奇异数S可以不守恒，选择定则是ΔS=0,±1。奇异粒子的衰变是弱相互作用，可以分别独立地衰变。
以表征奇异粒子的量子数，叫奇异数（又称奇异量子数），记为S。取一个奇异夸克的奇异数S=-1；一个反奇异夸克的奇异数S=+1；没有奇异夸克或奇异夸克的奇异数抵消为0的粒子的奇异数S=0。在强相互作用和电磁作用中，奇异数守衡，在弱相互作用中不守衡。
也有定义如下：
S=2（Q-I3）-B，Q为电荷，I3为同位旋，B为重子数。
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