نظرية CPT

تحول الـشحنة والتكافؤ والزمن CPT

وفي السياق ذاته، تحويل الزمن T: وهو عكس إحداثيات الزمن لجميع الجسيمات المشتركة في تفاعل ما والهياكل المعنية Struktures، بحيث تتم العملية كذلك في وقت عكسي. يسمى هذا التحول بانعكاس الزمن .

في هذا الإطار، يتم إجراء تحويل CPT عن طريق إجراء التحويلات الثلاثة المنفصلة التالية بالتسلسل:

علاوةً على ذلك، تحويل التكافؤ P: وهو عكس جميع الإحداثيات المكانية الثلاثة لجميع الجسيمات المشتركة والهياكل المعنية. يسمى هذا التحول انعكاس الفضاء أو تحول التكافؤ. إنه (في الحالة الثلاثية الأبعاد) مطابق للانعكاس الطبيعي (انعكاس على المرآة) ، حيث يتم عكس إحداثي مكاني واحد فقط ، ودوران إضافي بمقدار 180 درجة حول محور الإحداثيات هذا.

وفي هذا الصدد، تحول الشحنة C: استبدال كل جسيم بواسطة جسيمه المضاد والعكس بالعكس. هذا يغير الشحنة . لذلك ، يُطلق على هذا التحول كذلك اسم اقتران الشحنة .

الثبات فيما يتعلق بالتحولات الفردية

من جهة ثانية، تظل قوانين الفيزياء ، التي تصف العمليات التي تشارك فيها الجاذبية والتفاعل الكهرومغناطيسي فقط ، دون تغيير (تظل ثابتة أو منحفظة ) في كل من التحولات الثلاثة الموصوفة. هذا هو الحال بشكل خاص مع جميع عمليات الفيزياء اليومية.  أي أن لكل عملية هناك كذلك :

الصورة معكوسة،

الشحنة معكوسة ،

المكان

ومن ناحية أخرى، هاميلتوني تحت الحدود بحيث تتوجد حالة ميكانيكية كمومية للفراغ .

الأساسيات

من جانب آخر، الثبات فيما يتعلق بتحولات لورنتز (في الواقع ثابتة في ظل تحول بوانكاريه المتعامد) ،

من جهة ثانية، على الرغم من انتهاك الثوابت في التحولات المنفصلة P و CP في الفيزياء ، تنص نظرية CPT على أن الفيزياء ثابتة في التطبيق المشترك لجميع التحولات الثلاثة.

السببية

من جانب آخر، أظهر Wolfgang Pauli أن كل نظرية تكون CPT ثابتة تلبي الافتراضات التالية:

الزمن معكوس

من جانب آخر، ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالتفاعل الضعيف ، لم يعد هذا هو الحال. مثلًا ، في فيزياء الجسيمات الأولية ، تكون العمليات ممكنة التي لا تتوافق صور المرآة مع قوانين الفيزياء. في هذه الحالة ، يتحدث المرء عن انتهاك لتماثل المرآة ، وهو ما يسمى بانتهاك التكافؤ P. ينتهك التفاعل الضعيف كذلك التناظر فيما يتعلق بانعكاس الشحنة C والتماثل فيما يتعلق بانعكاس الزمن T. إذا تم انتهاك أحد هذه التماثلات ، فسيكون الجمع بين الاثنين الآخرين كذلك. مثلًا ، في التفاعل الضعيف ، بسبب انتهاك التناظر الزمني ، يتم كذلك انتهاك تناظر CP ، والذي يتوافق مع التطبيق المشترك لعكس الشحنة وانعكاس محاور الفضاء.

وفي هذا الصدد، لم يتم بعد توضيح قاطع ما إذا كان يمكن انتهاك هذه التناظرات الفردية في العمليات التي تنطوي على تفاعل قوي . حتى الآن ، ومع ذلك ، لا يوجد دليل تجريبي على ذلك.

وكذلك جميع مجموعاتها تكون ممكنة.

التحقق التجريبي

• انظر ايضا
• سهم الزمن
• كاون
• تجربة وو
• روابط انترنت
• موسوعة العلوم والتكنولوجيا: CPT
• مختبر لورنس بيركلي: تناظر CPT
• ببليوغرافيا مرتبة حسب الموضوع

وفي هذا السياق، تم تأكيد نظرية CPT تجريبيًا في نطاق الدقة التي يمكن تحقيقها اليوم. ومع ذلك ، هناك نظريات تتنبأ بحدوث انتهاك لنظرية CPT تحت هذا الحد من الدقة ، مثلًا  بعض نظريات الجاذبية الكمية - أو نظريات الأوتار التجارب الجديدة ، مثل تلك التي تجري في معجل دارمشتات للجسيمات FAIR أو الجارية في CERN ، يجب أن تتمعن في صحة هذه النظريات بمزيد من الفحص.

وفي السياق ذاته، قد يؤدي انتهاك نظرية ثبات CPT كذلك إلى انتهاك ثبات لورنتز وبالتالي انتهاك النسبية الخاصة ، انظر الاختبارات الحديثة لثبات لورنتز .