Simmetria CP: differenze tra le versioni

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In [[fisica]] la '''simmetria CP''' è una [[simmetria (fisica)|simmetria]] quasi esatta delle [[legge fisica|leggi di natura]] sotto l'effetto dello scambio simultaneo di [[particella (fisica)|particelle]] con le corrispondenti [[antiparticella|antiparticelle]] ([[Simmetria C]]) e dell'inversione delle coordinate spaziali ([[Parità (fisica)|Simmetria P]]). Questa simmetria è considerata più fondamentale delle singole C e P, che risultano grossolanamente violate in tutti i fenomeni fisici dovuti all'[[interazione debole]].

Un [[Sistema fisico|sistema]] o un [[fenomeno]] fisico esibisce la simmetria CP quando effettuando i summenzionati scambi si ottiene ancora un sistema o un fenomeno osservato in Natura. QuestaPer simmetriaesempio èun considerata[[neutrino]] piùesiste fondamentalein dellenatura, singolein Cottima e Papprossimazione, checon risultanoun'unica grossolanamentedirezione violatepossibile inper tuttiil iproprio fenomeni[[spin]]. fisiciSotto dovutieffetto dello scambio con la sua all'[[interazione deboleantiparticella]], o coniugazione di carica, si otterrebbe un anti-neutrino con la stessa direzione di spin, che in natura non esiste; analogamente sotto effetto dell'operazione di parità si otterrebbe un neutrino con direzione relativa opposta dello spin, anch'esso non osservato in natura. Effettuando entrambe le operazioni si ha un anti-neutrino con spin invertito, che è una particella reale.

Per esempio un [[neutrino]] esiste in natura, in ottima approssimazione, con un'unica direzione possibile per il proprio [[spin]]. Sotto effetto dello scambio con la sua [[antiparticella]], o coniugazione di carica, si otterrebbe un anti-neutrino con la stessa direzione di spin, che in natura non esiste; analogamente sotto effetto dell'operazione di parità si otterrebbe un neutrino con direzione relativa opposta dello spin, anch'esso non osservato in natura. Effettuando entrambe le operazioni si ha un anti-neutrino con spin invertito, che è una particella reale.

== Violazioni della simmetria ==

Quando la simmetria CP non è rispettata si parla di violazione della simmetria CP o in breve di ''violazione di CP''; si tratta della più piccola violazione di una simmetria fisica nota in natura e come tale rappresenta uno dei campi di ricerca più attivi nella [[fisica delle particelle elementari]]. La teoria dell'[[interazione elettrodebole]] prevede la possibilità di violazione CP grazie alla presenza di una fase complessa nella [[matrice CKM]]; condizione necessaria per la comparsa di questa fase è la presenza di almeno tre generazioni di [[Quark (particella)|quark]]. Invece non vi è alcuna evidenza sperimentale di violazione della simmetria CP nelle [[interazione forte|interazioni forti]], ovvero nella [[cromodinamica quantistica]]. Ciò costituisce il cosiddetto ''[[problema della CP forte]]'' in quanto la violazione, pur non osservata, è permessa dalla teoria.

Per molto tempo la simmetria CP è stata considerata una simmetria esatta della natura, ma la sua violazione, in una forma cosiddetta indiretta, è stata riscontrata nei processi che coinvolgono il [[kaone]] neutro in esperimenti condotti nel [[1964]] presso il laboratorio statunitense di [[Brookhaven National Laboratory|Brookhaven]], esperimenti che hanno fruttato il [[premio Nobel per la fisica]] del 1980 a [[James Cronin]] e [[Val Fitch]].

A conclusione di trentennali campagne di ricerca, una seconda manifestazione della violazione della simmetria CP sempre riguardante i [[kaone|kaoni]], la cosiddetta violazione diretta, è stata annunciata nel 2001 da esperimenti svolti presso il [[CERN]] di [[Ginevra]] e il [[Fermilab]] negli USA: questa scoperta ha provato che la violazione di CP è un fenomeno universale nei processi dovuti alle interazioni deboli.