對稱性與守恆定律
同位旋對稱性（isospin symmetry）
/ EYE-so-spin /
質子和中子相像得出奇。它們的質量幾乎完全相同（中子只重 0.1 個百分點），大小也差不多，強核力把它們束縛成原子核時，幾乎完全不在乎誰是誰。彷彿強交互作用看到的不是兩種不同的粒子，而是同一個對象的兩副面孔。同位旋就是刻畫這種近乎孿生關係的記帳方式。
這個想法借用了普通自旋的類比，把質子和中子當作同一種粒子——核子——它有兩種「同位旋態」，就像一支可以朝上（質子）或朝下（中子）的箭。於是人們說強交互作用具有同位旋對稱性：無論你怎樣在這兩個態之間「旋轉」，它的作用都相同，正如普通物理不在乎自旋朝哪個方向。在夸克圖像裡原因很清楚：質子和中子的區別僅僅是把一個上夸克換成一個下夸克，而上夸克和下夸克的質量幾乎相同、強交互作用也完全一致。同位旋對稱性其實就是在說：就強交互作用而言，上夸克和下夸克幾乎可以互換。
同位旋在歷史上至關重要：它讓物理學家把日益龐大的強交互作用「粒子動物園」整理成一個個齊整的家族——比如三個 π 介子就組成一個同位旋三重態——並在粒子被發現之前就預言它們的存在和性質。它只是一個近似對稱性，被上夸克與下夸克之間微小的質量差以及電磁力（質子帶電，中子不帶）所破壞。後來，通過引入奇夸克，它被擴充為八重法背後那個更大的 SU(3) 味對稱性。
三個 π 介子——帶正電、帶負電和中性——質量幾乎相同，表現得像一個同位旋三重態，是同一對象在強交互作用下的三種取向。它們之間微小的質量差，幾乎全部來自電磁力，而非強交互作用本身。
三個 π 介子在強交互作用下組成一個同位旋三重態。
同位旋與真實的自旋或空間中的轉動毫無關係；它是一種抽象的「內部」對稱性，只是恰好用了相同的數學。它也只是近似的，被上下夸克的質量差和電磁力所破壞。
又稱
另見