¿Es CPCPCP en lugar de CCC responsable de cambiar una partícula a su antipartícula?

El operador de conjugación de carga C invierte la carga de un estado. Pero puede o no convertir una partícula en su antipartícula. Por ejemplo, considere un neutrino que es de carga neutra y levógira, mientras que su antipartícula también es de carga neutra pero levógira. Por lo tanto, la conjugación de carga no es suficiente para producir el antineutrino a partir de un neutrino, pero CP sí lo es. PAG es responsable de cambiar la quiralidad.

  1. Entonces no es C PAG en lugar de C que se encarga de cambiar una partícula a su antipartícula?

  2. ¿Este hecho está relacionado con las preguntas aquí y aquí ?

Respuestas (1)

respuesta a la parte 1

No existe un emparejamiento natural entre partículas y antipartículas a nivel de estados individuales (cualquier emparejamiento de este tipo es puramente una cuestión de convención), pero hay un emparejamiento natural entre especies de partículas, es decir, entre especies y sus anti-especies. Esto se debe a que las simetrías de Poincaré no permutan especies, aunque sí permutan estados. Esta declaración también se aplica a transformaciones de Poincaré discretas como una transformación de reflexión espacial P, en teorías donde P es una simetría.

Una vez que estamos de acuerdo en que el emparejamiento natural es entre especies , no entre estados individuales, la respuesta a la parte 1 de la pregunta es fácil:

  • En una teoría que tiene simetría CP y C, ambas permutan especies de la misma manera. No es uno u otro, es ambos. Esto se debe a que en una teoría con simetría CP y C, P también es una simetría, por lo que las partículas relacionadas por P son la misma especie, por definición.

  • Para dar cabida a las teorías que no tienen simetría C (o P), podemos usar CP para definir el emparejamiento entre las especies y sus anti-especies. Esto funciona ya sea que la teoría tenga simetría C o no, y cuando la tiene, la simetría C da el mismo emparejamiento.

Incluso de manera más general, podríamos usar CPT (en lugar de CP) para definir el emparejamiento entre especies y sus anti-especies, como lo hace Weinberg en los capítulos 2 y 3 de Quantum Theory of Fields, volumen 1. Esto proporciona algo de contexto para la parte 2 de la pregunta...

respuesta a la parte 2

La parte 2 de la pregunta pregunta si la parte 1 está relacionada con un par de otras preguntas sobre los criterios de bariogénesis de Sakharov. Esos criterios afirman que para explicar la bariogénesis, la teoría no debería tener simetría C ni CP. la respuesta a

¿Por qué son necesarias las violaciones de C y CP para la bariogénesis?

explica por qué esto es así. También está muy bien explicado en los comentarios que siguen a la respuesta de knzhou a

¿Qué distingue el comportamiento de una partícula de su antipartícula: violación C o violación CP?

Para relacionar esto con la parte 1 de la presente pregunta, tenga en cuenta que los criterios de Sakharov se pueden reformular sin referirse específicamente a CP o C, así: para explicar la bariogénesis, la teoría no debe tener ninguna simetría entre las especies de partículas y sus anti-especies entre todas simetrías que conservan la orientación temporal (que excluye CPT).

dijiste que C La transformación no es única. Cualquier C Λ es también una operación de conjugación de carga válida. Yo creo que esto es porque Λ ¡No se puede cambiar un electrón por otra cosa que no sea un electrón! Entiendo tu punto de que elegir C a la conjugación de carga en lugar de C Λ es solo una convención. Me llevará algún tiempo leer la respuesta completa. @DanYand
Necesita la transformación CP para convertir un neutrino zurdo en un antineutrino diestro en el modelo estándar. SM no tiene un antineutrino zurdo. ¡Su respuesta sugiere que el SM conserva CP, lo cual no es así! ¿Qué me estoy perdiendo?
@SRS Reemplacé la respuesta. (La respuesta original no pretendía sugerir que el SM es conservador de CP, pero era una respuesta incoherente y mal concebida. Por eso la reemplacé).