violación de CP
En física de partículas , la violación de CP es una violación de la simetría CP (o simetría de paridad de conjugación de carga ): la combinación de simetría C ( simetría de carga ) y simetría P ( simetría de paridad ). La simetría CP establece que las leyes de la física deberían ser las mismas si una partícula se intercambia con su antipartícula (simetría C) mientras que sus coordenadas espaciales se invierten ("espejo" o simetría P). El descubrimiento de la violación de CP en 1964 en las desintegraciones de kaones neutros resultó en el Premio Nobel de Física en 1980 para sus descubridores James Cronin y Val Fitch..
Desempeña un papel importante tanto en los intentos de la cosmología por explicar el dominio de la materia sobre la antimateria en el universo actual , como en el estudio de las interacciones débiles en la física de partículas.
Hasta la década de 1950, se creía que la conservación de la paridad era una de las leyes fundamentales de la conservación geométrica (junto con la conservación de la energía y la conservación del impulso ). Después del descubrimiento de la violación de la paridad en 1956, se propuso la simetría CP para restaurar el orden. Sin embargo, mientras que la interacción fuerte y la interacción electromagnética parecen ser invariantes bajo la operación de transformación CP combinada, experimentos posteriores mostraron que esta simetría se viola levemente durante ciertos tipos de decaimiento débil .
Solo una versión más débil de la simetría podría ser preservada por fenómenos físicos, que era la simetría CPT . Además de C y P, existe una tercera operación, la inversión del tiempo T , que corresponde a la inversión del movimiento. La invariancia bajo la inversión del tiempo implica que siempre que las leyes de la física permiten un movimiento, el movimiento inverso también lo es y ocurre a la misma velocidad hacia adelante y hacia atrás.
Se cree que la combinación de CPT constituye una simetría exacta de todos los tipos de interacciones fundamentales. Debido a la simetría CPT, una violación de la simetría CP es equivalente a una violación de la simetría T. La violación de CP implica la no conservación de T, siempre que el teorema CPT de larga data sea válido. En este teorema, considerado como uno de los principios básicos de la teoría cuántica de campos , se aplican conjuntamente la conjugación de carga, la paridad y la inversión del tiempo. La observación directa de la violación de la simetría de inversión de tiempo sin ningún supuesto del teorema CPT fue realizada en 1998 por dos grupos, colaboraciones CPLEAR y KTeV, en CERN y Fermilab , respectivamente. [1]Ya en 1970, Klaus Schubert observó la violación de T independientemente de asumir la simetría CPT utilizando la relación de unitaridad de Bell-Steinberger. [2]
La idea detrás de la simetría de paridad era que las ecuaciones de la física de partículas son invariantes bajo inversión especular. Esto condujo a la predicción de que la imagen especular de una reacción (como una reacción química o una desintegración radiactiva ) ocurre a la misma velocidad que la reacción original. Sin embargo, en 1956 una cuidadosa revisión crítica de los datos experimentales existentes por parte de los físicos teóricos Tsung-Dao Lee y Chen-Ning Yang reveló que, si bien la conservación de la paridad se había verificado en decaimientos por interacciones fuertes o electromagnéticas, no se probó en la interacción débil. [3] Propusieron varias posibles pruebas experimentales directas.
