Simmetria CPT: differenze tra le versioni

Versione delle 02:21, 22 lug 2024

Versione delle 14:28, 1 feb 2025

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Si consideri un [[Trasformazione di Lorentz|boost di Lorentz]] in una direzione fissata ''z''. Questo può essere interpretata come una rotazione dell'asse temporale attorno all'asse z, con un parametro di rotazione immaginario. Se questo parametro fosse [[Numero reale|reale]], sarebbe possibile per una rotazione di 180° invertire la direzioni del tempo e di ''z''. Invertire la direzione di un asse è una riflessione di spazio in un numero qualsiasi di dimensioni. Se lo spazio ha 3 dimensioni, è equivalente a riflettere tutte le coordinate, perché un'aggiuntiva rotazione di 180° nel piano ''x-y'' potrebbe essere inclusa.

Questo definisce una trasformazione CPT se si adotta l'interpretazione di Feynman-Stueckelberg delle [[Antiparticella|antiparticelle]] (le antiparticelle equivalgono alle corrispondenti particelle che viaggiano indietro nel tempo). Questa interpretazione richiede un leggero [[prolungamento analitico]], che è ben definito solo sotto le assunzioni seguenti:

#la teoria è invariante di Lorentz;

#il vuoto è invariante di Lorentz;

#l'energia è limitata inferiormente.

Quando valgono queste assunzioni, la teoria quantistica si può estendere a una teoria euclidea, definita traslando tutti gli operatori secondo la componente immaginaria del tempo, usando l'[[Hamiltoniano]]. Le relazioni di commutazione dell'Hamiltoniano, e i [[Covarianza di Lorentz|generatori di Lorentz]], garantiscono che l'invarianza di Lorentz implica l'invarianza rotazionale, cosicché ogni 'stato' può essere ruotato di 180°. Dal momento che una sequenza di due riflessioni CPT è equivalente a una rotazione di 360°, i [[Fermione|fermioni]] mutano di segno a seguito di due riflessioni CPT, mentre i bosoni no.

Questo fatto può essere usato per dimostrare il teorema della statistica di spin.

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|id={{arXiv|hep-ph/0201258}}

|doi=10.1103/PhysRevLett.89.231602

}}</ref> ciò comporta che qualsiasi studio della violazione della simmetria CPT comprende anche la violazione di quella di Lorentz. Anche se non vi sono prove della violazione dell'[[covarianza di Lorentz|invarianza di Lorentz]], diverse ricerche sperimentali di tali violazioni sono state eseguite nel corso degli ultimi anni, in particolare per valutare la violazione di simmetria della carica per evidenze in cui l'antineutrino sembrerebbe avere una massa diversa dal [[neutrino]]. In un articolo di V.A. Kostelecky e N. Russell del 2010 è riportato un elenco dettagliato dei risultati di tali ricerche sperimentali<ref name="DataTables">

{{Cita pubblicazione

|nome=V.A. |cognome=Kostelecky |nome2=N. |cognome2=Russell