CP-overtrædelse eller ny fysik?

I partikelfysik refererer CP-overtrædelse til krænkelsen af ​​den kombinerede symmetri af ladningskonjugation (C) og paritetstransformation (P). CP-overtrædelse er en nødvendig betingelse for den observerede stof-antistof-asymmetri i universet.

Standardmodellen for partikelfysik forudsiger en lille mængde CP-overtrædelse, som er i overensstemmelse med nuværende eksperimentelle målinger. Nogle teorier ud over standardmodellen forudsiger dog meget større mængder af CP-overtrædelse, som kunne detekteres i fremtidige eksperimenter.

Observationen af ​​CP-overtrædelse ville være en stærk indikation af ny fysik ud over standardmodellen. Dette ville være et stort gennembrud, da det ville give ny indsigt i de grundlæggende naturlove.

Her er nogle specifikke eksempler på, hvordan CP-overtrædelse kan opdages i fremtidige eksperimenter:

* Elektriske dipolmomenter for elementarpartikler: Det elektriske dipolmoment (EDM) af en partikel er et mål for dens følsomhed over for et elektrisk felt. I standardmodellen forudsiges alle EDM'er til at være nul. Men nogle teorier ud over standardmodellen forudsiger ikke-nul EDM'er, som kunne påvises i fremtidige eksperimenter.

* Sjældne henfald af partikler: Nogle sjældne henfald af partikler, såsom henfaldet af B-mesonen til en kaon og en pion, forventes at være følsomme over for CP-overtrædelse. Observationen af ​​disse sjældne henfald ville være en stærk indikation af ny fysik ud over standardmodellen.

* Neutrinoscillationer: Neutrinoscillationer er et fænomen, hvor neutrinoer ændrer deres smag, mens de rejser. I standardmodellen forudsiges neutrinoscillationer at være CP-bevarende. Men nogle teorier ud over standardmodellen forudsiger CP-overtrædende neutrinoscillationer, som kunne detekteres i fremtidige eksperimenter.

Søgningen efter CP-krænkelse er et af de vigtigste forskningsområder inden for partikelfysik. Observationen af ​​CP-krænkelse ville være et stort gennembrud, og det ville give ny indsigt i de grundlæggende naturlove.