Der Ladungskonjugationsoperator kehrt die Anklage eines Staates um. Aber es kann ein Teilchen in sein Antiteilchen umwandeln oder nicht. Stellen Sie sich zum Beispiel ein Neutrino vor, das ladungsneutral und linkshändig ist, während sein Antiteilchen ebenfalls ladungsneutral, aber rechtshändig ist. Daher reicht die Ladungskonjugation nicht aus, um das Antineutrino aus einem Neutrino zu erzeugen, aber CP ist es. ist für die Änderung der Chiralität verantwortlich.
Es gibt keine natürliche Paarung zwischen Teilchen und Antiteilchen auf der Ebene individueller Zustände (eine solche Paarung ist eine reine Konventionssache), aber es gibt eine natürliche Paarung zwischen Teilchenarten – das heißt zwischen Arten und ihren Antiarten. Das liegt daran, dass Poincaré-Symmetrien keine Arten permutieren, obwohl sie Zustände permutieren. Diese Aussage gilt auch für diskrete Poincaré-Transformationen wie eine Raumreflexionstransformation P in Theorien, in denen P eine Symmetrie ist.
Sobald wir uns darüber einig sind, dass die natürliche Paarung zwischen Arten und nicht zwischen einzelnen Zuständen stattfindet, ist die Antwort auf Teil 1 der Frage einfach:
In einer Theorie, die sowohl CP- als auch C-Symmetrie hat, permutieren beide Arten auf die gleiche Weise. Es ist nicht entweder-oder, es ist beides. Das liegt daran, dass in einer Theorie mit sowohl CP- als auch C-Symmetrie P auch eine Symmetrie ist, sodass durch P verwandte Teilchen per Definition dieselbe Spezies sind.
Um Theorien ohne C- (oder P-) Symmetrie Rechnung zu tragen, können wir CP verwenden, um die Paarung zwischen Arten und ihren Anti-Spezies zu definieren. Dies funktioniert unabhängig davon, ob die Theorie C-Symmetrie hat oder nicht, und wenn dies der Fall ist, ergibt die C-Symmetrie dieselbe Paarung.
Noch allgemeiner könnten wir CPT (anstelle von CP) verwenden, um die Paarung zwischen Spezies und ihrer Anti-Spezies zu definieren, wie es Weinberg in den Kapiteln 2 und 3 von Quantum Theory of Fields, Band 1, tut. Dies liefert einen gewissen Kontext für Teil 2 von die Frage...
Teil 2 der Frage fragt, ob Teil 1 mit einigen anderen Fragen zu Sacharows Kriterien für die Baryogenese zusammenhängt. Diese Kriterien besagen, dass die Theorie zur Erklärung der Baryogenese weder C- noch CP-Symmetrie haben sollte. Die Antwort auf
Warum sind sowohl C- als auch CP-Verletzung für die Baryogenese notwendig?
erklärt, warum das so ist. Es wird auch in den Kommentaren nach Knzhous Antwort gut erklärt
Um dies mit Teil 1 der vorliegenden Frage in Verbindung zu bringen, beachten Sie, dass die Kriterien von Sacharow wiederholt werden können, ohne sich speziell auf CP oder C zu beziehen, wie folgt: Um die Baryogenese zu erklären, sollte die Theorie unter allen keine Symmetrien zwischen Teilchenarten und ihren Antiarten haben Symmetrien, die die Zeitorientierung bewahren (was CPT ausschließt).
SRS
SRS
Chirale Anomalie