teorema CPT
teorema CPT
Proposizione fondamentale della teoria quantistica dei campi, secondo la quale tutte le leggi di natura sono invarianti rispetto all’applicazione combinata di coniugazione di carica C (ogni carica q è trasformata nel suo opposto −q), inversione del tempo T (t è trasformato in −t) e parità (il vettore x∈ℝ3 è trasformato in −x). Tale combinazione è per l’appunto rappresentata dall’operatore unitario CPT. Una conseguenza del teorema CPT è l’uguaglianza delle masse e delle vite medie di una qualunque particella e della sua corrispondente antiparticella. Fino alla scoperta della violazione della conservazione della parità (1957), era diffusa la convinzione della conservazione di ciascuna delle tre simmetrie separatamente. Successivamente, tale convinzione fu sostituita da quella dell’invarianza per CP e T. Tuttavia, nel 1964 una violazione della conservazione di CP fu osservata nel decadimento di mesoni K neutri, che per il teorema CPT stesso implica una parallela violazione della simmetria per inversione del tempo. Nell’approccio assiomatico alla teoria dei campi introdotto da Arthur Wightman il teorema CPT è una rigorosa proposizione matematica deducibile a partire da ipotesi generali e plausibili quali causalità, località e invarianza di Lorentz. Gli assiomi imposti agli stessi campi in questo contesto appaiono tuttavia decisamente meno naturali, nonostante la ricchezza e profondità dei risultati generali sulla teoria dei campi da essi deducibili. Con l’eccezione del caso libero (ossia in assenza di interazioni), non è infatti noto alcun esempio fisicamente significativo di campo che soddisfi gli assiomi di Wightman. Una circostanza che suggerisce, insieme alle già accennate violazioni delle simmetrie P e CP, che lo stesso teorema CPT dovrebbe essere verificato sperimentalmente. A tal proposito, le migliori stime riguardano proprio la differenza delle masse di un kaone neutrale e della sua antiparticella: il teorema è verificato con una precisione di ca. una parte su 1018.
→ Elettrodinamica quantistica: verifiche sperimentali