Estoy tratando de entender el operador de conjugación de carga.
http://en.wikipedia.org/wiki/C_parity
Debido a que el operador es hermitiano, esto parece implicar que existe un proceso físico (¿posiblemente espontáneo?) a través del cual una partícula puede (¿instantáneamente?) convertirse en su antipartícula. Buscar la conjugación de carga en general solo me da muchas matemáticas, que creo que entiendo, lo que no entiendo es cuándo y cómo puede ocurrir la conjugación de carga.
¿Dónde puedo encontrar más información sobre este proceso? Alternativamente, si la conjugación de carga no puede ocurrir, ¿por qué necesitamos un operador de conjugación de carga?
En la mecánica clásica, a menudo es posible y conveniente describir un sistema con un objeto llamado lagrangiano (en el sentido de que gobierna el comportamiento de un sistema, el lagrangiano es similar a un hamiltoniano). Al igual que el hamiltoniano, el lagrangiano debe ser real, y cualquier término dentro del lagrangiano debe ser hermitiano.
En la teoría cuántica de campos (QFT), la energía cinética, las masas y las interacciones entre las partículas fundamentales (electrones, fotones, quarks, etc.) también se describen mediante un Lagrangiano. Existe una correspondencia uno a uno entre posibles interacciones y términos (u "operadores") en el Lagrangiano. Al describir partículas con un Lagrangiano, debemos escribir todos los operadores permitidos (es decir, interacciones) en el Lagrangiano. Algunos operadores están prohibidos por las simetrías (p. ej., conservación de carga: según el teorema de Noether, las simetrías dan como resultado leyes de conservación).
El operador correspondiente a una partícula que cambia a una antipartícula es hermitiano, por lo que sobre esa base está permitido en el lagrangiano, pero en muchos casos, dicho operador violaría una simetría.
Claramente, un electrón que se convierte en un positrón rompería la conservación de la carga y, por lo tanto, la simetría asociada. Por lo tanto, se nos prohibió escribirlo en nuestra lista de interacciones en el Lagrangiano. Este es un ejemplo de una regla de selección: si bien es posible escribir un operador hermitiano partícula->antipartícula, el operador está prohibido por las simetrías. Solo es posible si la partícula no tiene números cuánticos, de modo que no se rompan las simetrías por partícula->antipartícula, porque partícula=antipartícula.
El operador de conjugación de carga al que te refieres no representa un proceso físico; representa una forma de (matemáticamente) reemplazar partículas con antipartículas en una teoría matemática. Si una teoría no cambia bajo la conjugación de carga, la física que describe sería la misma si reemplazáramos las antipartículas con partículas en todo el Universo. Sorprendentemente, la naturaleza no tiene esta propiedad.
No existe simetría C, sin embargo, existen simetrías CPT, CP, etc., por lo que se requiere el operador C, entre otros usos.
innisfree
El verdadero John Connor