Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Таинственное влияние CPT на правила Вселенной: действительно ли наша Вселенная уникальна?
<р>
В физике симметрии CPT, а именно зарядовое сопряжение (C), симметрия кварков (P) и обращение времени (T), являются фундаментальными симметриями согласно всем законам природы. Эта симметрия считается единственной абсолютной симметрией на фундаментальном уровне. Согласно теореме CPT, симметрия CPT справедлива для всех физических явлений, а это означает, что любая локальная квантовая теория поля с лоренц-инвариантностью и эрмитовым гамильтонианом должна обладать симметрией CPT.
"СРТ-симметрия — это глубокий и прекрасный закон природы, который раскрывает структуру Вселенной и ее действующие границы".
Историческая справка
<р> Теорема CPT впервые появилась в 1951 году, а концепция симметрии была заложена в работах Джулиана Швингера. Позже, в 1954 году, Герта Людерс и Вольфганг Паули предоставили более явное доказательство, поэтому эту теорему иногда называют теоремой Людерса–Паули. В то же время Джон Стюарт Белл независимо доказал теорему. <р> Эти доказательства основаны на принципах лоренц-инвариантности и локальности. Позже, в 1958 году, Лес Жост дал более общее доказательство в рамках постулируемой квантовой теории поля. По мере углубления исследований ученые обнаружили, что нарушения симметрии P возникают в явлениях, связанных со слабыми взаимодействиями, а также распространены случаи нарушения симметрии C. Первоначально CP-симметрия считалась ненарушенной, однако в 1960-х годах также было обнаружено, что это утверждение неверно, а это означает, что согласно CPT-инвариантности T-симметрия также нарушается.Вывод теоремы CPT
<р> Учитывая лоренцовский подъем в фиксированном направлении z, это можно интерпретировать как поворот оси времени на ось z, сопровождаемый мнимым параметром вращения. Если бы этот параметр был истинным, поворот на 180° изменил бы направление времени и z. В любом измерении изменение направления оси является отражением пространства. Этот процесс можно объяснить, используя античастицы Фейнмана-Штюкельберга как соответствующие частицы, движущиеся в обратном времени. Это объяснение требует небольшого аналитического продолжения, которое ясно при следующих предположениях: теория лоренц-инвариантна, а нижняя граница энергии ограничена; <р> Когда вышеуказанные условия выполняются, квантовую теорию можно расширить до евклидовой теории, преобразуя все операторы в мнимое время. Коммутационная связь между гамильтонианом и генератором Лоренца гарантирует, что лоренц-инвариантность означает инвариантность вращения, так что любое состояние можно повернуть на 180 градусов. Согласно CPT-отражению, фермионы меняют знак при двух CPT-отражениях, а бозоны — нет. Это свойство можно использовать для доказательства теоремы о спиновой статистике.Последствия и последствия
<р> Смысл симметрии CPT заключается в том, что если существует «зеркальное отражение» нашей Вселенной, положения всех объектов отражаются через произвольную точку (что соответствует симметричной инверсии), весь импульс инвертируется (что соответствует обращению времени), и все Материя, замененная антиматерией (что соответствует перезарядке), такая Вселенная также будет развиваться по тем же физическим законам. Преобразование CPT превращает нашу Вселенную в свое «зеркальное отражение» и наоборот. Таким образом, симметрия CPT признана фундаментальным свойством физических законов. <р> Чтобы сохранить эту симметрию, любое нарушение симметрии двух его компонентов (например, CP) должно иметь соответствующее нарушение в третьем компоненте (например, T). Действительно, математически говоря, это одно и то же; Поэтому нарушения Т-симметрии часто называют CP-нарушениями. Теорему CPT можно обобщить для рассмотрения случая групп штифтов. В 2002 году Оскар Гринберг показал, что при разумных предположениях нарушение CPT подразумевает нарушение симметрии Лоренца. <р> Некоторые модели теории струн, а также некоторые модели, выходящие за рамки квантовой теории поля точечных частиц, могут ожидать нарушений CPT. Некоторые предполагаемые нарушения лоренц-инвариантности, такие как компактные размеры с космологическими размерами, также могут привести к нарушениям CPT. Более того, неединичные теории, такие как предположение о том, что черные дыры нарушают унитарность, также могут нарушать CPT, поскольку технический момент заключается в том, что поля с бесконечным спином могут нарушать симметрию CPT. До сих пор подавляющее большинство экспериментальных обнаружений нарушений Лоренца были отрицательными. В 2011 году Костелецкий и Рассел провели подробную статистику этих результатов. <р> Возможно, мы сможем получить новое представление о том, как работает Вселенная, исходя из CPT-симметрии, но в чем ее более глубокое значение? Означает ли это, что наша Вселенная — лишь одна из бесконечного множества возможных вселенных?Trending Knowledge
От частиц к античастицам: как симметрия CPT меняет физический мир?
Независимо от того, как мы наблюдаем Вселенную, в науке остается ключевой вопрос: остаются ли известные нам законы природы верными в экстремальных условиях? Существует интересная тема, которая недавно
Скрытая сила законов физики: почему симметрия CPT так важна?
В природе существует скрытая фундаментальная симметрия, называемая CPT-симметрией, которая сочетает в себе зарядовое сопряжение (C), преобразование четности (P) и обращение времени (T). Теорема CPT ут
Нарушение правил пространства-времени? Возможность и проблема нарушения симметрии CPT!
Среди основных законов физики ключевую роль играют симметрия заряда (C), четности (P) и переворота времени (T). Комбинация этих квантов создает симметрию CPT, которая считается единственной точной сим