Кіріспе

Бейтарап бөлшектердің кванттық механикалық трансмутациясы: Бөлшектердің бейтарап күйде тербелісі – нөлдік электр заряды бар бөлшектің, нөлдік емес ішкі кванттық санның өзгеруіне байланысты, сол кванттық санды сақтамайтын өзара әрекеттесу арқылы басқа бейтарап бөлшекке айналуы. Бейтарап бөлшектердің тербелісін алғаш рет 1954 жылы Мюррей Гелл-Манн мен Абрахам Пейс зерттеді. Мысалы, нейтрон антинейтронға айналуы мүмкін емес, себебі бұл бариондық санның сақталу заңын бұзу болар еді. Алайда, Стандартты модельдің гипотетикалық кеңейтулерінде бариондық санды қатаң сақтамайтын өзара әрекеттесулер болған жағдайда, нейтрон-антинейтрон тербелісінің пайда болуы күтіледі. Мұндай тербелістерді екі түрге бөлуге болады: бөлшек-антибөлшек тербелісі (мысалы, тербелісі) және дәм тербелісі (мысалы, тербелісі). Егер бөлшектер белгілі бір түпкілікті өнімге ыдыраса, онда жүйе толығымен тербеліс емес, ал тербеліс пен ыдырау арасындағы интерференция байқалады.

CP-нің бұзылуы

У және басқалар 1957 жылы теңдік бұзу туралы нақты дәлелдер келтіргеннен кейін, CP (зарядтық конъюгациялық паритет) сақталатын шама деп есептелді. Алайда, 1964 жылы Кронин мен Фитч бейтарап каондар жүйесінде CP бұзушылықты байқады. 2005 жылға дейін екі зертхана да жүйеде CP-нің тікелей бұзылуын анықтады. және жүйелерін екі күйлі жүйелер ретінде қарастырып зерттеуге болады, мұнда бөлшек пен оның антибөлшегі екі күй ретінде есептеледі.

Нәтижесінде CP бұзу

Егер жүйеде және CP конъюгатты күйлерді (яғни бөлшектің және антибөлшектің) бір-біріне (яғни және ) және басқа да шарттар орындалса, онда осы құбылыстың нәтижесінде CP бұзушылығы байқалуы мүмкін. Шарттарға байланысты CP бұзушылығы үш түрге бөлінеді:

Сонда "нағыз" бөлшектің қайсысы?

Жоғарыдағы сипаттама дәм (немесе ерекшелік) өзіндік күйлеріне және энергия (немесе CP) өзіндік күйлеріне қатысты. Бірақ олардың қайсысы "шынайы" бөлшекті көрсетеді? Лабораторияда біз нені анық байқаймыз? Дэвид Дж. Гриффитстің айтуынша:

Араластыру матрицасы - қысқаша кіріспе

Егер жүйе үш күйлі жүйе болса (мысалы, үш түрлі нейтрино, үш түрлі кварк), онда екі күйлі жүйедегідей, дәмдік өзіндік күйлер (мысалы, , ,) энергия (масса) өзіндік күйлерінің сызықтық комбинациясы ретінде жазылады (мысалы, , ,). Яғни, лептондар (мысалы, нейтринолар) жағдайында трансформация матрицасы PMNS матрицасы, ал кварктар үшін CKM матрицасы болып табылады. Трансформация матрицасының диагональдық емес элементтері байланыстыруды көрсетеді, ал тең емес диагональдық элементтер үш күйдің араласуын білдіреді. Трансформация матрицасы унитарлы болып табылады және тиісті параметризация (CKM немесе PMNS матрицасына байланысты) жүргізіледі, ал параметрлердің мәндері тәжірибелік жолмен анықталады.