ladningssymmetri

i elementærpartikkelfysikken det at de dynamiske egenskapene til et system eller en prosess er uforandret ved ladningskonjugasjon, dvs. når alle partikler byttes ut med de tilsvarende antipartiklene (partikler og antipartikler har motsatte ladningstall). Sterke og elektromagnetiske vekselvirkninger, samt gravitasjon, er ladningssymmetriske.

Svake vekselvirkninger derimot, er ikke ladningssymmetriske. Et eksempel er prosessen π+→μ+, dvs. et positivt elektrisk ladet pion (π-meson) som desintegrerer (henfaller) til et antimyon (μ+) og et (my-)nøytrino. Et viktig poeng er at et nøytrino har svært liten eller ingen hvilemasse. Dersom nøytrinoet er eksakt masseløst, er det alltid venstredreiende (dvs. har sitt spinn rettet motsatt bevegelsesretningen), mens antinøytrinoet alltid er høyredreiende. En ladningskonjugasjon (symbol C) som transformerer alle partikler til antipartikler, men ikke gjør noe med spinnet eller hastigheten, vil derfor transformere det venstredreiende nøytrinoet til et venstredreiende antinøytrino, noe som ikke finnes. Ladningssymmetrien er altså brutt. Men dersom vi i tillegg til ladningskonjugasjon, C, anvender en speiling (paritetstransformasjon, symbol P) som snur hastigheten, men ikke endrer spinnet, så får vi et høyredreiende antinøytrino. Dermed får vi en prosess (π→μ) som er like sannsynlig som den opprinnelige. Vi har CP-symmetri.

Da man i 1950-årene fant brudd på C- og P-symmetri, trodde man i noen år at kombinasjonen CP var en god symmetri. Men i 1964 fant man at CP-symmetri er brutt når nøytrale K-mesoner henfaller til to pioner (π-mesoner). Brudd på CP-symmetri er numerisk sett en mindre effekt enn brudd på C- og P-symmetri. Se CP-symmetri, speilingssymmetri, elementærpartikkelfysikk.