Isospin

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L'isospin est une quantité physique qui est mathématiquement analogue au spin. L'isospin a été introduit par Werner Heisenberg pour expliquer le fait que l'intensité de l'interaction forte entre deux protons est sensiblement égale à celle entre deux neutrons ou entre un proton et un neutron, à la différence par exemple de l'interaction électromagnétique qui dépend de la charge électrique des particules qui interagissent. L'idée d'Heisenberg était que les protons et les neutrons étaient deux états physiques de la même particule, le nucléon, de la même façon qu'un fermion présente deux états de spin différents, haut et bas. Même en faisant abstraction de l'interaction électromagnétique, le proton et le neutron ne sont pas parfaitement symétriques, l'isospin n'est donc pas une symétrie parfaite de l'interaction forte.

Dans le cadre du modèle standard, l'invariance d'isospin de l'interaction forte est due au fait que les particules ne différant que par l'échange d'un quark haut par un quark bas ou vice-versa se comportent sensiblement de la même façon du point de vue de cette interaction, celle-ci étant indépendante de la saveur de la particule. Ce n'est pas le cas de l'interaction électromagnétique et de l'interaction faible qui dépendent de la saveur des quarks.