Симметрия физической системы относительно пространственной инверсии, также известная как зеркальная симметрия.Зеркальная симметрия, или пространственная чётность, — это свойство физической системы оставаться неизменной при инверсии пространственных координат, как если бы она отражалась в зеркале. В физике элементарных частиц это означает, что законы, управляющие процессом, должны быть идентичны законам, управляющим его зеркальным отражением. На протяжении десятилетий физики считали эту симметрию фундаментальной, однако эксперименты 1950-х годов показали, что слабое ядерное взаимодействие нарушает её, то есть некоторые процессы происходят преимущественно в одной «зеркальности» (хиральности), а не в другой.
Концепция была формализована в квантовой механике в 1920–1930-х годах, причём строгую трактовку дал Юджин Вигнер. Нарушение чётности в слабых взаимодействиях было предложено Чжэнь-Нином Янгом и Цзун-Дао Ли в 1956 году и экспериментально подтверждено Цзянь-Сюн Ву в 1957 году.
В математических терминах преобразование чётности меняет знак всех пространственных координат: (x, y, z) → (−x, −y, −z). Система обладает зеркальной симметрией, если её гамильтониан (оператор энергии) коммутирует с оператором чётности. Когда эта симметрия точная, каждое физическое состояние имеет зеркальный аналог с той же энергией и поведением. На практике проверка чётности включает сравнение скоростей процессов с их зеркальными образами, часто с использованием поляризованных частиц или хиральных молекул.
Нарушение чётности используется при детектировании нейтрино и изучении хиральной структуры фундаментальных взаимодействий, а также в методах медицинской визуализации, таких как ПЭТ-сканирование, которые основаны на процессах слабого взаимодействия.
Сама Вселенная может обладать лёгким «левым» уклоном, о чём свидетельствует тот факт, что все наблюдаемые нейтрино — левовинтовые, а антинейтрино — правовинтовые.
