C-symetrie

Ve fyzice představuje C-symetrie symetrii fyzikálních zákonů vůči nábojově-konjugační transformaci. Elektromagnetismus, gravitace a silná interakce zachovávají C-symetrii, ale slabá interakce C-symetrii narušuje.

Nábojová reversibilnost v elektromagnetismu

Zákony elektromagnetismu (a to jak klasického tak kvantového) jsou vůči této transformaci invariantní: jestliže každý náboj q nahradíme nábojem −q a tedy směry elektrických a magnetických polí budou obráceny, dynamika by si zachovala stejnou podobu. V jazyce kvantové teorie pole jde o nábojovou konjugační transformaci:Peskin, M. +moreE. ; Schroeder, D. V. (1997). # \psi \rightarrow -i(\bar\psi \gamma^0 \gamma^2)^T # \bar\psi \rightarrow -i(\gamma^0 \gamma^2 \psi)^T # A^\mu \rightarrow -A^\mu Všimněte si, že tato transformace nemění chiralitu částic. Levotočivé neutrino bude nábojově konjugováno do levotočivého antineutrina, které neinteraguje ve Standardním modelu. Tato vlastnost je to, co je míněno "maximálním narušením" C symetrie u slabé interakce.

(Některá postulovaná rozšíření Standardního modelu, jako jsou levo-pravé modely obnovují tuto C symetrii.)

Kombinace obrácení náboje a parity

Nějaký čas se věřilo, že C symetrie by mohla být zkombinována s inverzní transformací parity (viz P symetrie) do zachovávající se kombinované CP symetrie. Nicméně narušení této symetrie bylo zjištěno u slabé interakce (zejména u kaonů a B mezonů). +more Ve Standardním modelu je toto CP narušení přítomno z důvodu jedné fáze v CKM matici. Pokud je CP symetrie zkombinovaná s obrácením toku času (T symetrie) výsledná CPT symetrie může být všeobecně platná.

Definice náboje

Chceme-li dát příklad, vezmeme dvě reálná skalární pole φ a χ. Předpokládejme, že obě pole mají sudou C-paritu (sudá C-parita se týká sudé symetrie vůči nábojové konjugaci. +more C\psi(q) = C\psi(-q) jako protiklad liché C-parity, která se týká antisymetrie vůči nábojové konjugaci. C\psi(q)=-C\psi(-q)). Nyní lze přeformulovat věc tak, že \psi\ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ {\phi + i \chi\over \sqrt{2}}. Nyní, φ a χ mají i C-paritu, protože imaginární číslo i má lichou C-paritu. Při C se ψ mění na ψ*.

V jiných modelech mohou mít φ i χ lichou C-paritu.

Reference

Literatura

Sozzi, M.S. (2008). Discrete symmetries and CP violation. Oxford University Press. .

Kategorie:Kvantová teorie pole Kategorie:Symetrie