Поляризация частицы − состояние частицы с преимущественной ориентацией ее спина вдоль выбранного направления. При поперечной поляризации спин частицы перпендикулярен ее импульсу. При продольной (круговой) поляризации спин направлен вдоль импульса частицы.
Спиральность частицы h определяется соотношением
,
где
− спин частицы, а
− ее импульс.
Состояние, при котором направления спина и импульса совпадают,
соответствует спиральности h = +1 (правая поляризация, правая спиральность),
а состояние с противоположно направленными спином и импульсом (левая поляризация,
левая спиральность) соответствует спиральности h = -1. Ультрарелятивистские
фермионы, участвующие в любом слабом процессе, имеют значение спиральности
h = -1 для частиц и h = +1 для античастиц.
h(e−, νe, μ−, νμ,
τ −, ντ, u, d, s, c, b, t) = -1,
h(e+,
e,
μ+,
μ,
τ+,
τ,
,
,
,
,
,
) = +1.
Лептоны, участвующие в слабых взаимодействиях, имеют отрицательную спиральность или левополяризованы. Антилептоны, участвующие в слабых взаимодействиях, имеют положительную спиральность или правую поляризацию. Это эмпирический результат, следующий из анализа всей совокупности экспериментальных данных. В природе не наблюдаются правополяризованные нейтрино и левополяризованные антинейтрино. Нейтрино всегда имеет левую поляризацию (h = -1), а антинейтрино − правую (h = +1).
См. также