теорема CPTтеорема
Теорема CPT — один из краеугольных камней современной квантовой теории поля. Её истоки лежат в работах Джулиана Швингера, Вольфганга Паули и Герхарта Людерса, которые в 1950-х показали, что сочетание трёх дискретных симметрий должно быть точной симметрией любого локального релятивистского поля. Позднее Джон Стюарт Белл и другие дали более общие доказательства. Несмотря на то, что слабые взаимодействия нарушают и чётность (P), и зарядовое сопряжение (C), и даже комбинацию CP, CPT остаётся непоколебимой — пока не найдено ни одного экспериментального намёка на её нарушение.
Как работает
Позволяет точно знать свойства античастиц: масса, спин, магнитный момент связаны с частицами. Практические последствия: позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — медицинский сканер, где античастицы (позитроны) ведут себя предсказуемо благодаря CPT-теореме.
💡 Если бы CPT-симметрия нарушалась хотя бы чуть-чуть, у частиц и античастиц могли бы чуть различаться массы, что, возможно, объяснило бы, почему во Вселенной гораздо больше вещества, чем антивещества. Но пока все измерения показывают полную симметрию.
\operatorname{CPT} S (\operatorname{CPT})^{-1} = S^{\dagger}
CPT — оператор комбинированного C-, P-, T-преобразования (унитарный для C и P, антиунитарный для T); S — матрица рассеяния (описывает вероятности перехода между состояниями); † — эрмитово сопряжение. Соотношение означает, что CPT-сопряжённый процесс имеет ту же амплитуду, что и исходный с заменой начальных и конечных состояний.