奇妙さ

素粒子物理学において、ストレンジネス（記号S）^{[ 1 ] [ 2 ]}は、短時間で起こる強い相互作用や電磁相互作用における粒子の崩壊を記述するための量子数として表される粒子の性質である。粒子のストレンジネスは次のように定義される。 $${\displaystyle S=-(n_{\text{s}}-n_{\bar {\text{s}}})}$$ ここで、n _{s は}ストレンジクォーク( s )の数を表し、 n _{s は}ストレンジ反クォーク( s )の数を表します。ストレンジネス生成の評価は、クォークグルーオンプラズマ(QGP)の探索、発見、観測、解釈において重要なツールとなっています。^{[ 3 ]}ストレンジネスは物質の励起状態であり、その崩壊はCKM 混合によって支配されます。

「ストレンジ」と「ストレンジネス」という用語はクォークの発見以前から存在しており、発見後にこの用語の連続性を保つために採用されました。つまり、元の定義に従って、素粒子のストレンジネスは-1、反素粒子のストレンジネスは+1となります。すべてのクォークフレーバー量子数（ストレンジネス、チャーム、トップネス、ボトムネス）について、フレーバー電荷とクォークの電荷は同じ符号を持つという慣例があります。このため、荷電メソンが持つフレーバーは、その電荷と同じ符号を持ちます。

ストレンジネスは、マレー・ゲルマン^{[ 4 ]} 、アブラハム・パイス^{[ 5 ] [ 6 ]} 、中野忠雄、西島和彦^{[ 7 ]}によって、カオンやハイペロンΣおよびΛなどの特定の粒子が粒子衝突で容易に生成されるにもかかわらず、その大きな質量と大きな生成断面積から予想されるよりもはるかにゆっくりと崩壊するという事実を説明するために導入されました。衝突によってこれらの粒子のペアが常に生成されるように見えることに注目し、「ストレンジネス」と呼ばれる新しい保存量が、生成時には保存されるが、崩壊時には保存されないと仮定されました。 ^{[ 8 ]}

現代の理解では、ストレンジネスは強い相互作用と電磁相互作用では保存されますが、弱い相互作用では保存されません。したがって、ストレンジクォークを含む最も軽い粒子は強い相互作用では崩壊できず、はるかに遅い弱い相互作用によって崩壊する必要があります。ほとんどの場合、これらの崩壊によってストレンジネスの値は1単位変化します。ただし、 K ⁰が混在する二次弱い反応では、必ずしもこのことが成り立つわけではありません。およびK ⁰中間子。総じて、弱い相互作用反応におけるストレンジネスの量は、反応に応じて+1、0、または-1だけ変化する可能性があります。

例えば、K中間子と陽子の相互作用^は次のように表されます。 $${\displaystyle K^{-}+p\rightarrow \Xi ^{0}+K^{0}}$$$${\displaystyle (-1)+(0)\rightarrow (-2)+(1)}$$

ここではストレンジネスが保存され、相互作用は強い核力によって進行する。^{[ 9 ]}

しかしながら、正のカオンの崩壊のような反応では、 $${\displaystyle K^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{0}}$$$${\displaystyle +1\rightarrow (0)+(0)}$$

両方のパイ中間子のストレンジネスが0であるため、これはストレンジネスの保存則に違反し、反応は弱い力を介して起こる必要があることを意味します。^{[ 9 ]}

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