C-симметрия

редактировать

Зарядное сопряжение - это преобразование, которое переключает все частицы с соответствующими им античастицами и, таким образом, меняет знак всех зарядов : не только электрический заряд, но и Также обвинения, относящиеся к другим силам. В физике, C-симметрия означает симметрию физических законов при преобразовании зарядового сопряжения . Электромагнетизм, гравитация и сильное взаимодействие подчиняются C-симметрии, но слабые взаимодействия нарушают C-симметрию.

Содержание

  • 1 Реверс заряда в теории электрослабого взаимодействия
  • 2 Комбинация заряда и изменения чётности
  • 3 Определение заряда
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Реверс заряда в теории электрослабого взаимодействия

Законы электромагнетизмаклассический, и квантовый ) инвариантны при этом преобразовании: если бы каждый заряд q был заменить заряд -q, и, таким образом, направления электрического и магнитных полей поменялись местами, динамика сохранит ту же форму. На языке квантовой теории поля зарядовое сопряжение преобразует:

  1. ψ → - i (ψ ¯ γ 0 γ 2) T {\ displaystyle \ psi \ rightarrow -i ({\ bar {\ psi }} \ gamma ^ {0} \ gamma ^ {2}) ^ {T}}\ psi \ rightarrow -i ({\ bar \ psi} \ gamma ^ {0} \ gamma ^ {2}) ^ {T}
  2. ψ ¯ → - я (γ 0 γ 2 ψ) T {\ displaystyle {\ bar {\ psi}} \ rightarrow - я (\ гамма ^ {0} \ гамма ^ {2} \ psi) ^ {T}}{\ bar \ psi} \ rightarrow -i (\ gamma ^ {0} \ gamma ^ {2} \ psi) ^ {T}
  3. A μ → - A μ {\ displaystyle A ^ {\ mu} \ rightarrow -A ^ {\ mu}}A ^ {\ mu} \ rightarrow - A ^ {\ mu}

Обратите внимание, что эти преобразования не изменяют хиральность частиц. Левое нейтрино будет преобразовано зарядовым сопряжением в левое антинейтрино, которое не взаимодействует в Стандартной модели. Это свойство и подразумевается под «максимальным нарушением» C-симметрии в слабом взаимодействии.

(Некоторые постулируемые расширения Стандартной модели, такие как лево-правые модели, восстанавливают эту C-симметрию.)

Сочетание заряда и обращение четности

Некоторое время считалось, что C-симметрия может быть объединена с преобразованием четности -инверсия (см. P-симметрия ), чтобы сохранить комбинированный CP-симметрия. Однако нарушения этой симметрии были выявлены в слабых взаимодействиях (особенно в каонах и B мезонах ). В Стандартной модели это нарушение CP происходит из-за одной фазы в матрице CKM. Если CP сочетается с обращением времени (T-симметрия ), результирующая CPT-симметрия может быть показана с использованием только аксиом Вайтмана, которые должны повсеместно соблюдаться.

Определение заряда

В качестве примера возьмем два вещественных скалярных поля, φ и χ. Предположим, что оба поля имеют четную C-четность (даже C-четность относится к четной симметрии при зарядовом сопряжении, например, C ψ (q) = C ψ (- q) {\ displaystyle C \ psi (q) = C \ psi (-q)}C \ psi (q) = C \ psi (-q) , в отличие от нечетной C-четности, которая относится к антисимметрии при зарядовом сопряжении, например, C ψ (q) = - C ψ (- q) {\ displaystyle C \ psi (q) = - C \ psi (-q)}C \ psi (q) = - C \ psi (-q) ).

Определите ψ = def ϕ + я χ 2 {\ displaystyle \ psi \ {\ stackrel {\ mathrm {def}} {=}} \ {\ phi + i \ chi \ over {\ sqrt {2}}}}\ psi \ {\ stackrel {{\ mathrm {def}}} {=}} \ {\ phi + i \ chi \ over {\ sqrt {2}}} . Теперь φ и χ имеют четную C-четность, а мнимое число i имеет нечетную C-четность (C антиунитарно). При C ψ переходит в ψ.

В других моделях, как φ, так и χ также могут иметь нечетные C-четности.

См. Также

Ссылки

  • Соцци, М.С. (2008). Дискретные симметрии и нарушение CP. Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-929666-8.
Последняя правка сделана 2021-05-13 08:58:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте