パリティ（その他表記）parity

改訂新版　世界大百科事典

パリティ
parity

理工学の分野では一般に＋と－の二つの値をとる量を指し，偶奇性とも呼ばれる。例えばディジタル通信では，“0”と“1”の組合せで信号が送られるが，ひとくぎりの信号の中の“1”の数が偶数か奇数かによって，パリティを＋または－と定義する。物理学においては，ある量が空間反転（パリティ変換ともいう），

　P：r→－r　（rは位置ベクトル）　

に対して符号を変えないとき＋，変えるとき－と定義する。以下，物理学におけるパリティについて解説する。

古典力学におけるパリティ

上の定義により，種々の物理量のパリティは，位置rは－，運動量は－，角運動量L＝r×Pは＋となる。そこで力fのパリティを－とすれば，ニュートンの運動方程式，は空間反転に対して両辺とも符号を変えるので，空間反転した世界でも同じ方程式に従う。同様に，電磁気量に対してパリティを電場Eは－，磁束密度Bは＋，ベクトルポテンシャルAは－等々と定義すれば，マクスウェルの方程式も空間反転に対して不変になる。パリティが＋のベクトルを極性ベクトル，－のベクトルを軸性ベクトルという。このように物理量のパリティは，rから直接導かれるものを別にすれば，先験的に与えられるのではなく，相互作用の性質を通して経験的に決められるものなのである。

量子力学におけるパリティ

もともとパリティという概念は，量子力学において，原子のある準位の波動関数Ψ（r₁，r₂，……，r_n）の空間反転Pに対する変換性，

　PΨ（r₁，……，r_n）＝Ψ（－r₁，……，－r_n）＝±Ψ（r₁，……，r_n）

を示すために，アメリカのウィグナーEugene Paul Wigner（1902-95）が導入したもので，各粒子の軌道角運動量をℏ（プランク定数を2πで割ったもの）を単位としてl₁，l₂，……とすると，パリティはとなる。ドイツのラポルテOtto Laporteは原子からの電気二極放射に際し，Σl_iが奇数だけ変化するという規則を見いだしていたが（ラポルテの規則），これを用いれば原子の準位をパリティによって分類することができる。他方，物理量に対応する演算子のパリティは古典力学と同様に定義される。ハミルトニアンHのパリティが＋であれば，パリティは保存量であり，時間とともに変化しない。電磁力だけで相互作用する分子や原子ではパリティが保存している。ラポルテの規則は，電気二極子演算子erが－のパリティをもつことによって説明できる（eは電気素量）。さらに原子核を構成している陽子と中性子の波動関数を考えれば，原子核についてもパリティが定義される。

固有パリティ

粒子の生成や消滅が起こる場合には，粒子の固有パリティを考えなくてはならない。原子からの光の放射でも，これを光子の生成と考えれば，光子という粒子のパリティは－である。波動関数の符号は直接に観測できるものではなく，干渉を起こすような実験によって相対的にのみ知りうるので，粒子の固有パリティは相対的な量である。ハドロンについては，陽子，中性子，Λ粒子のパリティを＋と定義する。ただし，電荷もストレンジネスなどももたない中性中間子（π⁰，η，ρ⁰，ωなど）についてだけは，真空を基準とした絶対的なパリティが定義できる。粒子のパリティは，反応や崩壊過程の分析によって決定する。例えば核子共鳴⊿⁺⁺は，π⁺中間子（パリティは－）と陽子のl＝1状態に崩壊するので，パリティは（－）（＋）（－1）¹＝＋となる。

パリティ非保存

空間反転は，回転や平行移動と同じく非常に基本的な変換であるから，いかなる過程においてもパリティは保存している。すなわち，反応前後においてパリティは同じであると信じられていた。しかし現在では，強い相互作用と電磁相互作用においてはパリティは保存しているが，弱い相互作用においてはパリティの保存が破れていることが知られている。歴史的には，1947年に発見されたK中間子の中に，2個のπ中間子に崩壊するもの（θ中間子と呼ばれた）と，3個のπ中間子に崩壊するもの（τ中間子と呼ばれた）とがあり，パリティの保存則から導かれる選択則を適用すれば前者のパリティは＋，後者は－と考えられた。しかしその後の実験の精密化に伴い，パリティのほかは両者を同一の粒子と考えざるを得なくなり難問を引き起こした。これを解くために，T.D.リーとC.N.ヤンは，弱い相互作用においてパリティが破れているとしてもそれまでの実験結果と矛盾しないことを指摘し，さらにこの仮説を検証するために二，三の実験を提唱した（1956）。これらの実験は直ちに行われ，原子核のβ崩壊と，π中間子の崩壊においてパリティが破れていることが確証された（1957）。質量0のフェルミ粒子が，左巻きの粒子と右巻きの反粒子からなる2成分の方程式で記述できることから，ニュートリノの2成分理論が提出された。空間反転によって左巻きは右巻きに変換されるが，右巻きのニュートリノは存在しないのでパリティはまったく破れている。崩壊によって出てくる電子やμ粒子は事実100%近く偏極している。弱い相互作用と電磁相互作用を統一するワインバーグ=サラムの理論においては，ウィークボソンW^±が，左巻きのクォークとレプトン，右巻きの反クォークと反レプトンのみと反応することにより，パリティの非保存が説明されている。
執筆者：小柳 義夫

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

日本大百科全書(ニッポニカ)

パリティ
ぱりてぃ
parity

量子力学において粒子のもつ属性の一つ。波動関数の対称性の一つで、偶奇性、反転性ともよび、量子力学的状態が空間反転によって符号が変わらない性質をもつ場合、この状態は偶（または正）のパリティをもつといい、符号が変わる場合は奇（負）のパリティをもつという。空間反転は空間座標の符号を変える変換を二度繰り返すと元に戻るので、空間反転演算子の固有値であるパリティは正か負の2種しかない。原子の状態は、それを決定する電磁相互作用がパリティを保存するので、偶または奇の定まったパリティをもった状態である。原子核を形成する核力はパリティを保存する強い相互作用なので、原子核の状態も定まったパリティの状態といえる。パリティを保存しない弱い相互作用が、パリティの異なった成分をわずかに（100万分の1以下の確率で）混在させるが、この微小成分を問題にしない通常の場合には、パリティの固有状態と考えてよい。例として原子や原子核の殻模型的状態を考えると、一粒子状態のパリティは軌道角運動量をlħ（ħは、プランク定数hを2πで割ったもの）とすると、(－1)^lで表されるので、lの偶・奇で決まる。奇数のlをもつ粒子が奇数個含まれる状態は奇のパリティをもち、その他の場合には偶のパリティとなる。一般の場合には、この粒子状態を内部相対運動状態と読み替えればよい。すなわち、全系のパリティは、すべての内部相対運動状態のパリティの積で与えられる。

　素粒子の場合には、電子や核子の個数が変わらない原子や原子核の場合と異なり素粒子の相互転化があるので、軌道運動のパリティに加えて、素粒子自身の固有パリティもあわせて考える。素粒子のようにふるまう粒子でも複合粒子とみなせる場合は、多粒子系の場合と同様である。ただし、クォークと反クォークの二体結合系とみなせる通常の中間子は、粒子と反粒子のパリティが相対的に逆であるので、軌道運動のパリティと逆の固有パリティをもつ。たとえば、相対S波の結合系とみなせる中間子（π(パイ)、η(エータ)、ρ(ロー)、ω(オメガ)）は負の固有パリティをもつ。また光子の固有パリティは負である。パリティ保存の過程では、始状態と終状態のパリティ（存在する素粒子の固有パリティと相対運動のパリティの積）は等しい。フェルミ粒子であるバリオンの場合には、2個のバリオン間では相対的なパリティの値のみが意味をもつ。保存則（重粒子数、電荷、ストレンジネス）の数だけ任意性があるので、なるべく物理的に自然な記述になるように、通常は陽子、中性子、Λ(ラムダ)粒子の固有パリティを正と指定し、パリティ保存則を用いて関与する素粒子のパリティを決める。レプトンが関与するのはパリティ保存を破る弱い相互作用なので、レプトンに固有パリティを指定するのは有意でない。パリティの定まった粒子または粒子系の状態の間の遷移では、遷移を引き起こす作用を表す演算子が空間反転で符号を変える（変えない）場合に対応して、パリティの変化がおこる（おこらない）という選択則が成立する。強い相互作用および電磁相互作用ではパリティは保存するが、弱い相互作用ではパリティの保存則が成立しない。弱い相互作用でのパリティ非保存は、K中間子の崩壊に関する研究が契機となって、理論的にT・D・リー（1926―　）とC・N・ヤン（1922―　）によって提唱され、1957年にコバルト60の原子核のβ(ベータ)崩壊でC・S・ウー（1912―1997）によって確認された。

［玉垣良三・植松恒夫］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

百科事典マイペディア

パリティ

偶奇性とも。素粒子の内部状態を表す固有の性質の一つ。素粒子の状態を表す波動関数（波動力学）は，空間座標の符号をすべて変えたとき，元のままか符号が変わるかのどちらかである。この符号を素粒子のパリティといい，元のままであるものをパリティが＋（正または偶），符号が変わるものをパリティが−（負または奇）という。直観的には空間座標の符号をすべて変えるとは鏡に映して見ることに相当し，その場合方向が逆になる速度や電場の強さのベクトルなどのパリティは−，方向が変わらないスカラー量や角速度・磁場の強さのベクトルなどのパリティは＋となる。一般に素粒子の相互作用に際し関与する粒子全体のパリティは保存されるが，弱い相互作用の場合は必ずしも保存されないことがK中間子の崩壊に関しT.D.リーとC.N.ヤンにより予言され（1956年），翌年C.S.ウーのβ崩壊に関する実験から証明された。

出典　株式会社平凡社

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

パリティ
parity

偶奇性ともいう。素粒子について，その内部状態を表わす波動関数は，空間座標を反転したとき，不変であるか符号だけを変えるかである。この性質を素粒子のパリティという。多粒子系のパリティは，各構成粒子の座標の符号を変えるとき，全波動関数の符号が変らなければプラス，変ればマイナスと定義する。物理法則が左右対称であれば，量子力学系のパリティは保存されるが，弱い相互作用が関係する過程では，パリティは保存されない。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

デジタル大辞泉プラス

パリティ

丸善出版が刊行していた月刊の学術誌。1985年創刊。物理学や周辺分野に関する記事や、米国物理学協会との独占提携により、同協会の学会誌「Physics Today」の翻訳などを掲載する。2019年5月号で休刊。

出典　小学館

化学辞典 第2版

パリティ
パリティ
parity

[同義異語]偶奇性

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ASCII.jpデジタル用語辞典

パリティ

「パリティチェック」のページをご覧ください。

出典　ASCII.jpデジタル用語辞典