Invariance CPT

Invariance CPT  ( náboj ,  parita, čas ) je základní symetrií fyzikálních zákonů při transformacích , včetně současné inverze konjugace náboje , parity a času .

Historie

Objevy na konci 50. let odhalily narušení P-symetrie ve slabých interakcích a narušení C-symetrie je také dobře známé . Nějakou dobu se věřilo, že symetrie CP je zachována ve všech fyzikálních jevech, ale později se ukázalo, že tomu tak není.

Na druhé straně existuje teorém, který na základě správnosti kvantových zákonů a Lorentzovy invariance vyvozuje zachování symetrie CPT pro všechny fyzikální jevy . Přesněji řečeno, CPT teorém říká, že jakákoli Lorentzova-invariantní lokální kvantová teorie pole s hermitovským Hamiltoniánem musí mít CPT symetrii.

Věta CPT se poprvé objevila v práci Juliana Schwingera v roce 1951, aby dokázala souvislost mezi rotací a statistikou . V roce 1954 získali Gerhart Lüders a Wolfgang Pauli přesnější důkaz, a proto se teorém někdy nazývá Lüders-Pauliho teorém. Ve stejnou dobu a nezávisle na sobě větu dokázal John Stuart Bell . Tyto důkazy jsou založeny na správnosti Lorentzovy invariance a principu lokality v interakci kvantových polí. Následně Res Jost podal obecnější důkaz z hlediska axiomatické kvantové teorie pole.

Závěr

V nestriktním odvozování můžete Lorentzovu transformaci vzít určitým směrem – nazvěme ji . Pokud zkomplikujeme Lorentzovu skupinu , pomyslné posílení s parametrem boost povede k tomu, že má tendenci , ale má tendenci . Pokud pak provedeme další rotaci v rovině xy , dostaneme kombinaci P a CT. Kombinace CT se zde objevuje místo T, protože máme co do činění s unitární transformací a ne anti -unitární . Za předpokladu, že operace komplexního růstu je správná jako symetrie, získáme stav, který je popsán stejnými zákony. To nám dává CPT teorém.

CPT invariance a antihmota

Na základě věty CPT je dokázána přísná shoda mezi hmotou a antihmotou . Konkrétně částice a antičástice mají přesně stejnou hmotnost a magnetický moment , jejich elektrické náboje jsou stejné velikosti a opačného znaménka a jejich rotace jsou stejné velikosti a opačného směru.

Ve Feynmanových diagramech je antičástice ekvivalentní částici jdoucí zpět v čase. Z tohoto důvodu jsou diagramy například Comptonova jevu a anihilace páru elektron - pozitron ekvivalentní a dávají stejné hodnoty amplitudy.

Důsledky a důsledky

Z tohoto závěru vyplývá, že porušení CPT automaticky vede k porušení Lorentzovy invariance .

Důsledkem symetrie CPT je, že zrcadlový obraz našeho Vesmíru – hybnost a pozice všech objektů se odrážejí v imaginární rovině (odpovídající inverzi parity ), veškerá hmota je nahrazena antihmotou (odpovídající inverzi náboje ) a obrácena v čase. - se bude chovat stejně jako náš vesmír. V každém daném okamžiku v příslušných časech budou oba vesmíry totožné a transformace CPT snadno změní jeden v druhý. Symetrie CPT je považována za základní kvalitu fyzikálních zákonů.

Pro zachování této symetrie musí mít každé porušení kombinované symetrie jejích dvou složek (například CP) odpovídající porušení ve třetí složce (například T); ve skutečnosti jsou matematicky totéž. Porušení T-symetrie se tedy často označuje jako porušení invariance CP .

CPT věta může být zobecněna vzít v úvahu pin skupiny .

Viz také

• Poincareho symetrie a kvantová teorie pole
• Parita (fyzika) , konjugace náboje a T-symetrie
• porušení CP a kaon
• v NF - Gulyakovsky "Alien Spaces": "Poslední, třetí podmínka věty CPT vyžaduje nahrazení běžného času opačným. Podle teoretiků splnění těchto tří podmínek charakterizuje paralelní svět. V tom je jen jeden háček teorie. Jedna potíž. Pokud je čas v paralelním světě plyne zpět do našeho, takové světy se nemohou protnout. Nebo spíše mohou, ale pouze jednou v jediném bodě. A pokud ano, pak může kolem procházet nekonečný počet světů jeden druhého na křižovatce času... U některých z nich existuje Vonyalruk, přibitý ke zdi, hraje roli mechanické panenky a je spíše jen prostředkem k ovládání živého člověka...“

Literatura

• Griffiths, David J. Úvod do elementárních částic  (neurčité) . - Wiley, John & Sons, Inc., 1987.
• RF Streetera AS WightmanPCT, spinové statistiky a vše  ostatní (neopr.) . — Benjamin/Cummings, 1964.

Odkazy

• http://www.arxiv.org/abs/math-ph/0012006
• http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/05/2.html
• Skupina údajů o částicích na CPT
• 8-komponentní teorie pro fermiony , ve kterých T-parita může být komplexní číslo s jednotkovým poloměrem. Invariance CPT není teorém, ale je lepší mít v této třídě teorií vlastnost.

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Britannica (online)
V bibliografických katalozích	GND : 4173589-4