ladningssymmetri

Ladningssymmetri er i elementærpartikkelfysikken det at en del egenskaper til et system er uendra når alle partiklene byttes ut med de tilsvarende antipartiklene.

Partikler og antipartikler har motsatte ladningstall. Det at alle partikler byttes ut med sine antipartikler, og ladningene altså bytter fortegn, kalles ladningskonjugasjon. Sterke og elektromagnetiske vekselvirkninger, samt gravitasjon, er ladningssymmetriske, ettersom de dynamiske egenskapene er uendra ved ladningskonjugasjon.

Ikke ladningssymmetrisk

Svake vekselvirkninger er ikke ladningssymmetriske. Et eksempel er prosessen π+→μ+ \( \nu_\mu \) det vil si et positivt elektrisk ladd pion (π-meson) som desintegrerer (henfaller) til et antimyon (μ+) og et (my-)nøytrino \(\nu_\mu \)

Et viktig poeng er at et nøytrino har svært liten eller ingen hvilemasse. Dersom nøytrinoet \(\nu_\mu \)hadde vært eksakt masseløst, ville det alltid være venstredreiende (det vil si ha sitt spinn retta motsatt bevegelsesretninga), mens antinøytrinoet \( \overline{\nu}_\mu \) alltid er høgredreiende.

En ladningskonjugasjon (symbol C) som transformerer alle partikler til antipartikler, men ikke gjør noe med spinnet eller farten, 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, bruker er ei speiling (paritetstransformasjon, symbol P) som snur farten , men ikke endrer spinnet, så får vi et høgredreiende antinøytrino. Dermed får vi en prosess (π→μ+ \( \overline{\nu}_\mu \) )som er like sannsynlig som den opprinnelige. Vi har CP-symmetri.

Da en i 1950-åra fant brudd på C- og P-symmetri, trudde en i noen år at kombinasjonen CP var en god symmetri. Men i 1964 fant en 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.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg