Helizität
Die Helizität (griech.: helix Schraube) ist eine Quantenzahl, welche den Spin und den Impuls eines Teilchens in Beziehung setzt. Wenn der Impuls (als Vektor) parallel zum Spin liegt, ergibt sich die Helizität +1. Liegt er jedoch antiparallel ist die Helizität -1.
Normierte Helizität: {\displaystyle H,円=,円{\frac {{\vec {s}}\cdot {\vec {p}}}{|{\vec {s}}|\cdot |{\vec {p}}|}}}
Somit definiert die Helizität den Drehsinn eines Partikels.
Man bezeichnet die Teilchen mit positiver Helizität als rechtshändige, die mit negativer Helizität als linkshändige Teilchen.
Bei masselosen Teilchen ist die Helizität eindeutig bestimmbar, bei massebehafteten Partikeln hingegen ist sie abhängig vom Bezugssystem, da es dann möglich ist, das Bezugssystem so zu wählen, dass sich die Richtung des Impulses umkehrt. Dies ist nicht möglich, wenn das Teilchen masselos ist, sich also mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.
Es gibt Teilchen in der Natur die nur mit bestimmter Helizität auftauchen. Neutrinos sind stets linkshändig, Antineutrinos hingegen stets rechtshändig. Dies bedeutet, dass keine C oder P Transformationen möglich sind, wohl aber eine CP Transformation. Wichtiger Hinweis: Das Kamiokande-Experiment hat gezeigt, dass Neutrinos einer Sorte auf dem Weg von der Sonne zur Erde sich in eine andere Sorte umwandeln können (sog. Neutrinooszillation). (Nobelpreis für Physik in 2002) Dies zeigt, dass Neutrinos eine Ruhemasse größer Null besitzen. Damit sollte es auch rechtshändige Neutrinos geben bzw linkshändige Antineutrinos. Bisher (Stand 2005) wurden aber keine solchen experimentell nachgewiesen.
Helizitäten sind additiv. Dies kommt beispielsweise bei der Annihilation von Neutrinos (-1) und Antineutrinos (+1) zum Tragen.
Bei masselosen Teilchen (relativistischen Teilchen) stellt die Helizität eine Erhaltungsgröße dar.
Siehe auch: Chiralität