CPT invariancia

A CPT invariancia  ( töltés ,  paritás, idő ) a fizikai törvények alapvető szimmetriája az átalakulások során , beleértve a töltéskonjugáció , a paritás és az idő egyidejű megfordítását .

Történelem

Az 1950-es évek végén végzett felfedezések P-szimmetria- sértéseket tártak fel a gyenge kölcsönhatásokban , és a C-szimmetria- sértések is jól ismertek . Egy ideig azt hitték, hogy a CP szimmetria minden fizikai jelenségben megmarad, de később kiderült, hogy ez nem így van.

Másrészt van egy tétel, amely a kvantumtörvények és a Lorentz-invariancia helyessége alapján levezeti a CPT-szimmetria fennmaradását minden fizikai jelenségre . Pontosabban, a CPT-tétel kimondja, hogy minden Lorentz-invariáns lokális kvantumtérelméletnek Hermitiánus Hamilton -rendszerrel rendelkeznie kell CPT-szimmetriával.

A CPT-tétel először Julian Schwinger munkájában jelent meg 1951-ben a spin és a statisztika közötti összefüggés bizonyítására . 1954-ben Gerhart Lüders és Wolfgang Pauli szigorúbb bizonyítást kapott, ezért a tételt néha Lüders-Pauli tételnek is nevezik. Ezzel egy időben és függetlenül a tételt John Stuart Bell bizonyítja be . Ezek a bizonyítások a Lorentz-invariancia helyességén és a lokalitás elvén alapulnak a kvantumterek kölcsönhatásában. Ezt követően Res Jost általánosabb bizonyítékot adott az axiomatikus kvantumtérelméletre vonatkozóan.

Következtetés

Egy nem szigorú levezetésben a Lorentz-transzformációt egy bizonyos irányba vihetjük - nevezzük . Ha bonyolítjuk a Lorentz-csoportot , a képzeletbeli boost a boost paraméterrel arra a tényre vezet, hogy hajlamos , de hajlamos arra . Ha ezután további forgatást végzünk az xy síkban , akkor P és CT kombinációját kapjuk. A CT kombináció itt jelenik meg a T helyett, mert unitárius transzformációról van szó, nem pedig anti -egységes transzformációról . Feltételezve, hogy a komplex növekedés működése szimmetriaként helyes, egy olyan állapotot kapunk, amelyet ugyanazok a törvények írnak le. Ez adja a CPT-tételt.

CPT invariancia és antianyag

A CPT-tétel alapján az anyag és az antianyag közötti szigorú megfelelés bizonyítást nyer . Konkrétan egy részecske és egy antirészecske tömege és mágneses nyomatéka pontosan azonos , elektromos töltéseik egyenlő nagyságúak és ellentétes előjelűek, spinjeik pedig egyenlő nagyságúak és ellentétes irányúak.

A Feynman-diagramokban az antirészecske egyenértékű egy időben visszafelé haladó részecskével. Emiatt például a Compton-effektus és az elektron - pozitron pár megsemmisülésének diagramjai egyenértékűek és azonos amplitúdóértékeket adnak.

Következmények és következmények

Ebből a következtetésből az következik, hogy a CPT megsértése automatikusan a Lorentz -változatlanság megsértéséhez vezet .

A CPT szimmetria azt jelenti, hogy Univerzumunk tükörképe – minden objektum momentuma és helyzete tükröződik a képzeletbeli síkban (ez a paritásinverziónak felel meg ), az összes anyagot antianyag váltja fel (amely a töltésinverziónak felel meg), és megfordul az időben. – ugyanúgy fog viselkedni, mint a mi univerzumunk. A két univerzum az adott időpontban bármelyik pillanatban azonos lesz, és a CPT-transzformáció könnyen átváltoztatja egyiket a másikba. A CPT szimmetriát a fizikai törvények alapvető tulajdonságának tekintik.

Ennek a szimmetriának a megőrzése érdekében a két komponens (például CP) kombinált szimmetriájának minden megsértésének tartalmaznia kell egy megfelelő megsértést a harmadik komponensben (például T); valójában matematikailag ugyanazok. Így a T-szimmetria megsértését gyakran a CP invariancia megsértésének nevezik .

A CPT tétel általánosítható a tűcsoportok figyelembevételére .

Lásd még

• Poincare szimmetria és kvantumtérelmélet
• Paritás (fizika) , töltéskonjugáció és T-szimmetria
• CP megsértése és kaon
• in NF - Gulyakovsky "Alien Spaces": "A CPT-tétel utolsó, harmadik feltétele megköveteli a hétköznapi idő lecserélését az ellenkezőjére. A teoretikusok szerint ennek a három feltételnek való megfelelés egy párhuzamos világot jellemez. Ebben egyetlen bökkenő van elmélet. Egy nehézség. Ha az idő párhuzamosan folyik a világ visszaáramlik a miénkhez, az ilyen világok nem metszik egymást. Illetve lehet, de csak egyszer egy ponton. És ha igen, akkor végtelen számú világ haladhat el mellette egymást az idők kereszteződésében... Valamelyikükben létezik Vonyalruk, a falra szögezve, mechanikus baba szerepét játssza, és inkább csak egy élő ember irányításának eszköze..."

Irodalom

• Griffiths, David J. Bevezetés az elemi részecskékbe  (határozatlan) . - Wiley, John & Sons, Inc., 1987.
• RF Streeterés AS WightmanPCT, spinstatisztika és minden  ilyesmi (neopr.) . – Benjamin/Cummings, 1964.

Linkek

• http://www.arxiv.org/abs/math-ph/0012006
• http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/05/2.html
• Részecske adatcsoport a CPT-n
• 8 komponensű fermionok elmélete , amelyben a T-paritás egységsugarú komplex szám lehet. A CPT invariancia nem egy tétel, hanem egy jobb tulajdonság az elméletek ezen osztályában.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4173589-4