Перегляд вихідного коду сторінки Порушення CP-інваріантності

{{За межами стандартної моделі}}
[[Файл:CP violation in B meson decays.svg|thumb|500px|Вгорі: розпади <math>B^-</math> мезона на <math>K^+K^- K^-</math> (зліва) та <math>B^+</math> мезона на <math>K^+K^- K^+</math> (справа) відбуваються з різною імовірністю (про що свідчить різна висота головного піка), що є порушенням CP-симетріі. Внизу: приклад процесу без порушення CP-симетріі. Дані експерименту [[LHCb]] в [[CERN]].]]

У [[Фізика елементарних частинок|фізиці елементарних частинок]] '''порушення CP-інваріантності'''&nbsp;(''англ.'' '''CP violation''')&nbsp;— це порушення [[CP-інваріантність|симетрії зарядової парності]]: поєднання [[Зарядове спряження|C-симетрії]] (симетрія заряду) та [[Парність (фізика)|P-симетрії]] (симетрія [[Парність (фізика)|парності]]). CP-симетрія стверджує, що закони фізики повинні бути однаковими, якщо частинка замінюється своєю античастинкою (симетрія C), в той час як її просторові координати обернені («дзеркальна» або P-симетрія). Відкриття порушення CP-симетрії в 1964&nbsp;р. у розпадах нейтральних [[Каони|каонів]] призвело до [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівської премії з фізики]] в 1980&nbsp;р. для його відкривачів [[Джеймс Вотсон Кронін|Джеймса Кроніна]] та [[Вал Логсден Фітч|Валь Фітча]] .

Порушення CP-інваріантності відіграє важливу роль як у спробах [[Фізична космологія|космології]] пояснити домінування [[Матерія (фізика)|речовини]] над [[Антиматерія|антиречовиною]] в сучасному [[Всесвіт]]і, так і у вивченні [[Слабка взаємодія|слабких взаємодій]] у фізиці частинок.

== Огляд ==
До 1950-х років збереження [[Парність (фізика)|парності]] вважалося одним із основних законів збереження у фізиці (поряд із [[Закон збереження енергії|збереженням енергії]] та [[Імпульс (механіка)|збереженням імпульсу]]). Після виявлення [[Парність (фізика)|порушення парності]] в 1956&nbsp;р. було запропоновано комбіновану CP-симетрію, яка, здавалося б, мала б зберігатися в усіх взаємодіях. Однак, хоча [[сильна взаємодія]] та [[Електромагнетизм|електромагнітна взаємодія]] здаються інваріантними при операції перетворення СР, подальші експерименти показали, що ця симетрія трохи порушується у певних типах [[Слабка взаємодія|слабких розпадів]] .

Таким чином, було запропоновано нову симетрію, яка зберігається в усіх взаємодіях: [[CPT-інваріантність|CPT-симетрія]] . Окрім С і Р, існує третя операція, реверсія часу '''Т''', яка відповідає реверсу руху. Незмінність при звороті часу означає, що коли рух дозволений законами фізики, зворотний рух також є дозволеним і відбувається з однаковою швидкістю вперед і назад.

Вважається, що комбінація '''СРТ''' являє собою точну симетрію всіх типів фундаментальних взаємодій — це випливає з теоретичних міркувань (порушення CPT-інваріантності вело б до порушення [[Лоренц-інваріантність|лоренц-інваріантності]])<ref>[https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.89.231602 CPT Violation Implies Violation of Lorentz Invariance]{{ref-en}}</ref> і підтверджується експериментальними даними<ref>[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015PrPNP..81....1S/abstract T violation and CPT tests in neutral-meson systems ]{{ref-en}}</ref>. Через симетричність CPT, порушення CP-симетрії рівнозначно порушенню симетрії T.

== Історія ==

=== Р-симетрія ===
{{Докладніше|P-симетрія}}
Ідея симетрії [[Парність (фізика)|парності]] полягала в тому, що рівняння фізики частинок є інваріантними щодо дзеркальної інверсії. Це призвело до передбачення, що дзеркальне відображення реакції (наприклад, [[Хімічна реакція|хімічної реакції]] або [[Радіоактивність|радіоактивного розпаду]]) відбувається з тією ж швидкістю, що і вихідна реакція (за умови, що обидві реакції дозволені [[Кінематика|кінематично]]). Однак у 1956&nbsp;р. ретельний критичний огляд існуючих експериментальних даних фізиками - теоретиками [[Лі Цзундао|Цзундао Лі]] та [[Чженьнін Янг|Чженьніном Яном]] показав, що, хоча збереження парності було підтверджено при розпаді через сильну або електромагнітну взаємодію, воно не було перевірено на той час при слабкій взаємодії.<ref>Lee, T. D., & Yang, C. N. (1956). Question of parity conservation in weak interactions. Physical Review, 104(1), 254.</ref> Вони запропонували кілька можливих прямих експериментальних випробувань.

Перший тест, заснований на [[бета-розпад]]і ядер [[Кобальт-60|кобальту-60,]] був проведений в 1956&nbsp;р. групою під керівництвом [[Ву Цзяньсюн|Чьєн-Шун Ву]] і продемонстрував, що слабкі взаємодії порушують симетрію Р, тобто, за аналогією, певні реакції відбувались не так часто, як дзеркальне відображення.<ref>Wu, C. S., Ambler, E., Hayward, R. W., Hoppes, D. D., & Hudson, R. P. (1957). Experimental test of parity conservation in beta decay. Physical review, 105(4), 1413.</ref> Однак симетрія парності все ще є справедливою для всіх реакцій, що відбуваються під дією [[електромагнетизм]]у або [[Сильна взаємодія|сильної взаємодії]] .

=== CP-симетрія ===
Загалом, симетрію [[Квантова механіка|квантово-механічної]] системи можна відновити, якщо можна знайти іншу наближену симетрію ''S'' таку, що комбінована симетрія ''PS'' залишається незламною. Незабаром після виявлення порушення ''Р'', було запропоновано, що [[Зарядове спряження|спряження зарядової парності]] ''С'', яке перетворює частинку в свою [[Античастинка|античастинку]], є відповідною симетрією для відновлення порядку.

[[Ландау Лев Давидович|Лев Ландау]] припустив в 1957&nbsp;р., що саме ''СР-симетрія''<ref>Landau, L. (1957). On the conservation laws for weak interactions. NucPh, 3(1), 127—131.</ref> є справжньою симетрією між матерію та антиматерією. ''CP-симетрія'' є продуктом двох [[Симетрія (фізика)|перетворень]]: C для спряження заряду та P для парності. Іншими словами, процес, при якому всі частинки обмінюються своїми [[Античастинка|античастинками,]] вважався еквівалентним дзеркальному відображенню початкового процесу.

== Експериментальне відкриття ==

=== Непряме порушення CP-симетрії ===
У 1964 році [[Джеймс Вотсон Кронін|Джеймс Кронін]], [[Вал Логсден Фітч|Валь Фітч]] та його колеги надали чіткі докази того, що CP-симетрія може бути порушена у розпадах нейтральних [[Каони|каонів]].<ref name="FCE">[http://large.stanford.edu/courses/2008/ph204/coleman1/ The Fitch-Cronin Experiment]</ref> Ця робота<ref name="FC1964">{{Cite journal|last=Christenson|first=J. H.|last2=Cronin|first2=J. W.|last3=Fitch|first3=V. L.|last4=Turlay|first4=R.|year=1964|title=Evidence for the 2&pi; Decay of the K{{su|b=2|p=0}} Meson System|journal=Physical Review Letters|volume=13|issue=4|pages=138|bibcode=1964PhRvL..13..138C|doi=10.1103/PhysRevLett.13.138|doi-access=free}}</ref> принесла їм [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівську премію з фізики]] 1980 року. Це відкриття показало, що слабкі взаємодії порушують не тільки симетрію зарядової парності між частинками та античастинками та парність окремо, але також і їх поєднання. Відкриття шокувало фізику елементарних частинок і поставило питання, що залишаються основою фізики частинок і [[Космологія|космології]] на сьогодні. Відсутність точної CP-симетрії, але також той факт, що це порушення настільки мале (у розпадах каонів воно проявлялось лише у 0,2&nbsp;% випадків), створило велику загадку.

Виявлене в 1964&nbsp;р. порушення СР-симетрії було пов'язане з тим, що нейтральні [[каони]] можуть трансформуватися у свої [[Античастинка|античастинки]] (в яких кожен [[кварк]] замінюється антикварком іншого) і навпаки (див. {{Не перекладено|Осциляції нейтральних частинок|Осциляції нейтральних частинок|en|Neutral particle oscillation}}), однак таке перетворення не відбувається з абсолютно однаковою ймовірністю в обох напрямках; це називається ''непрямим'' порушенням CP-симетрії.

=== Пряме порушення CP-симетрії ===
[[Файл:Kaon-box-diagram.svg|праворуч|міні| [[Діаграма Фейнмана]] для осциляції [[Каони|каонів]]: перетворення нейтрального каона на нейтральний анти-каон. ]]
Незважаючи на численні пошуки, жодного іншого прояву порушення СР-симетрії не було виявлено аж до 1990-х років, коли експеримент NA31 у [[CERN|ЦЕРНі]] виявив інше проявлення порушення СР-симетрії в процесі розпаду тих самих нейтральних каонів (''пряме'' порушення СР-симетрії). Спостереження було підтверджене в 1999 році в результаті експерименту KTeV у [[Національна прискорювальна лабораторія ім. Енріко Фермі|Фермілабі]]<ref>{{Cite journal|last=Alavi-Harati|first=A.|displayauthors=etal|year=1999|title=Observation of Direct CP Violation in K<sub>S,L</sub>→&pi;&pi; Decays|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=83|issue=1|pages=22–27|arxiv=hep-ex/9905060|bibcode=1999PhRvL..83...22A|doi=10.1103/PhysRevLett.83.22}}</ref> та експерименту NA48 у [[CERN|ЦЕРНі]] .<ref name="NA48">
{{Cite journal|last=Fanti|first=V.|displayauthors=etal|year=1999|title=A new measurement of direct CP violation in two pion decays of the neutral kaon|journal=[[Physics Letters B]]|volume=465|issue=1–4|pages=335–348|arxiv=hep-ex/9909022|bibcode=1999PhLB..465..335F|doi=10.1016/S0370-2693(99)01030-8}}</ref>

Починаючи з 2001 року, нове покоління експериментів, включаючи {{iw|експеримент BaBar|||BaBar experiment}} в Стенфордському лінійному прискорювальному центрі (SLAC)<ref>{{Cite journal|last=Aubert|first=B|displayauthors=et al|year=2001|title=Measurement of CP-Violating Asymmetries in B<sup>0</sup> Decays to CP Eigenstates|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=86|issue=12|pages=2515–22|arxiv=hep-ex/0102030|bibcode=2001PhRvL..86.2515A|doi=10.1103/PhysRevLett.86.2515|pmid=11289970}}</ref> та експеримент Belle при Науково-дослідній організації прискорювачів високих енергій ([[KEK]])<ref>{{Cite journal|last=Abe K|displayauthors=et al|year=2001|title=Observation of Large CP Violation in the Neutral B Meson System|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=87|issue=9|page=091802|arxiv=hep-ex/0107061|bibcode=2001PhRvL..87i1802A|doi=10.1103/PhysRevLett.87.091802|pmid=11531561}}</ref> в Японії, спостерігали пряме порушення CP в іншій системі, а саме при розпаді [[B-мезон]]ів.<ref>
{{Cite web|first=Peter|last=Rodgers|title=Where did all the antimatter go?|url=http://physicsworld.com/cws/article/print/2001/aug/01/where-did-all-the-antimatter-go|page=11|date=August 2001|website=[[Physics World]]}}</ref> В даний час виявлено велику кількість процесів порушення CP-симетрії в розпадах [[B-мезон]]ів.

У 2013 році експеримент [[LHCb]] в [[CERN]] оголосив про виявлення порушення CP при розпадах <math>B^{0}_{s}</math>-мезонів.<ref>{{Cite journal|last=Aaij|first=R.|displayauthors=etal|date=30 травня 2013|title=First Observation of CP Violation in the Decays of B<sup>0</sup><sub>s</sub> Mesons|journal=Physical Review Letters|volume=110|issue=22|pages=221601|arxiv=1304.6173|bibcode=2013PhRvL.110v1601A|doi=10.1103/PhysRevLett.110.221601|pmid=23767711}}</ref>

У березні 2019 року LHCb оголосив про виявлення порушення CP в принципово іншій системі&nbsp;— <math>D^{0}</math>-мезонах.<ref>{{Cite journal|last=R. Aaij|displayauthors=etal|date=2019|title=Observation of CP Violation in Charm Decays|url=https://iris.unica.it/bitstream/11584/270374/2/PhysRevLett.122.211803.pdf|journal=Physical Review Letters|volume=122|issue=21|pages=211803|bibcode=2019PhRvL.122u1803A|doi=10.1103/PhysRevLett.122.211803|pmid=31283320}}</ref> Це відкриття потребувало великої кількості даних, оскільки <math>D^{0}</math>-мезони мають значно коротший час життя порівняно з каонами чи B-мезонами, отже, зазвичай розпадаються ще до того, як відбувається осциляція між <math>D^{0}</math>-мезоном та <math>\bar{D}^{0}</math>-мезоном.

У 2020 році експеримент T2K вперше повідомив про деякі ознаки порушення СР-симетрії в [[Осциляції нейтрино|осциляціях нейтрино]].<ref>{{Cite journal|last=Abe|first=K.|last2=Akutsu|first2=R.|displayauthors=etal|date=16 квітня 2020|title=Constraint on the matter-antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations|journal=Nature|volume=580|issue=7803|pages=339–344|arxiv=1910.03887|bibcode=2020Natur.580..339T|doi=10.1038/s41586-020-2177-0|pmid=32296192}}</ref> У цьому експерименті досліджували пучки [[Мюонне нейтрино|мюонних нейтрино]] ({{SubatomicParticle|Muon neutrino}}) та мюонних антинейтрино ({{SubatomicParticle|Muon Antineutrino}}), утворених в зіткненнях пучка [[мюон]]ів з мішенню. За час руху до детектора, мюонні (анти)нейтрино мали змогу осцилювати в електронні (анти)нейтрино. При цьому, частка електронних нейтрино ({{SubatomicParticle|Electron neutrino}}) в пучках {{SubatomicParticle|Muon neutrino}} виявилась значно вищою, ніж частка електронних антинейтрино ({{SubatomicParticle|Electron Antineutrino}}) в пучках {{SubatomicParticle|Muon Antineutrino}}. Результати ще не були достатньо точними, щоб порівняти розмір порушення CP-симетрії з тим, що спостерігається у перетвореннях адронів (кварків). Крім того, в іншому подібному експерименті [[NOνA|NOvA]] не бачить доказів порушення СР в осциляціях нейтрино, тому додаткові дані необхідні для встановлення цього ефекту.<ref>
{{Cite journal|last=Kelly|first=Kevin J.|last2=Machado|first2=Pedro A.N.|last3=Parke|first3=Stephen J.|last4=Perez-Gonzalez|first4=Yuber F.|last5=Funchal|first5=Renata Zukanovich|date=16 липня 2020|title=Back to (Mass-)Square(d) One: The Neutrino Mass Ordering in Light of Recent Data|arxiv=2007.08526}}</ref><ref>
{{Cite journal|last=Denton|first=Peter B.|last2=Gehrlein|first2=Julia|last3=Pestes|first3=Rebekah|date=3 серпня 2020|title=CP-Violating Neutrino Non-Standard Interactions in Long-Baseline-Accelerator Data|arxiv=2008.01110}}</ref>

== Порушення CP в Стандартній моделі ==
«Пряме» порушення CP-симетрії допускається у [[Стандартна модель|Стандартній моделі,]] якщо в [[CKM-матриця|CKM-матриці]], що описує змішування [[кварк]]ів, або в [[PMNS-матриця|PMNS-матриці]], що описує змішування [[Нейтрино|нейтрино,]] з'являється комплексна фаза. Необхідною умовою появи комплексної фази є існування принаймні трьох поколінь кварків&nbsp;— таким чином, саме спостереження порушення CP-симетрії в розпадах каонів дозволило передбачити існування трьох поколінь кварків. За це передбачення [[Кобаясі Макото|Кобаясі]] та [[Масукава Тосіхіде|Масукава]] отримали Нобелівську премію 2008 року. Якщо б існувало менш ніж 3 покоління, параметр комплексної фази може бути усунутий при перевизначенні полів кварків.

Числовим параметром, що оцінює кількість порушення CP-симетрії в CKM-матриці, є ''інваріант Ярлског'':

: <math>\, J = c_{12}c_{13}^2 c_{23}s_{12}s_{13}s_{23}\sin \delta \approx 3 \times 10^{-5}\,.</math>

Причина, через яку комплексна фаза спричиняє порушення СР, не одразу очевидна, але її можна побачити наступним чином. Розглянемо будь-які дві частинки (або набори частинок) <math>a</math> і <math>b</math>, та їх античастинки <math>\bar{a}</math> і <math>\bar{b}</math> . А тепер розглянемо процес перетворення <math>a \rightarrow b</math> і відповідний процес перетворення античастинок <math>\bar{a} \rightarrow \bar{b}</math>, і позначимо їх амплітуди <math>M</math> і <math>\bar{M}</math> відповідно. Якщо б не існувало порушення CP-симетрії, ці амплітуди могли б мати однакову комплексну фазу. Можна розділити величину і фазу, записавши <math>M=|M|e^{i\theta}</math> . Тепер, можна ввести додаткову фазу з (наприклад) CKM-матриці, та позначити її <math>e^{i\phi}</math> . Оскільки <math>\bar{M}</math> містить спряжену матрицю до <math>M</math>, він матиме фазу <math>e^{-i\phi}</math> .

Таким чином,

: <math>M=|M|e^{i\theta}e^{i\phi}</math>
: <math>\bar{M}=|M|e^{i\theta}e^{-i\phi}</math>

Фізично вимірювані ймовірності реакції пропорційні до <math>|M|^{2}</math>, отже, поки що немає різниці між процесами для частинок та античастинок. Однак є випадки, коли процес проходить через проміжні стани. Розглянемо два не пов'язані проміжні стани: <math>a \rightarrow 1\rightarrow b</math> і <math>a \rightarrow 2\rightarrow b</math>. Тепер ми маємо:

: <math>M = |M_{1}| e^{i\theta_{1}} e^{i\phi_{1}} + |M_{2}| e^{i\theta_{2}} e^{i\phi_{2}}</math>
: <math>\bar{M} = |M_{1}| e^{i\theta_{1}} e^{-i\phi_{1}} + |M_{2}| e^{i\theta_{2}} e^{-i\phi_{2}}</math>

Таким чином,

: <math>|M|^{2} - |\bar{M}|^{2} = -4 |M_{1}| |M_{2}| \sin(\theta_{1} - \theta_{2})\sin(\phi_{1} - \phi_{2})</math>

Таким чином, ми бачимо, що комплексна фаза породжує процеси, що протікають з різною швидкістю для частинок та античастинок, і CP-інваріантність порушується.

Загалом, в Стандартній моделі є три типи порушення CP-симетрії в кварковому секторі:

* '''Порушення CP-симетрії в змішуванні частинки-античастинки (непряме порушення CP-симетрії)''': проявляється в нейтральних мезонах <math>K^0, D^0, B^0, B^0_s</math>, які можуть змішуватись з власними античастинками <math>\bar{K}^0, \bar{D}^0, \bar{B}^0, \bar{B}^0_s</math>. Якщо ймовірність переходу <math>\bar{K}^0 \rightarrow K^0</math> відрізняється від імовірності переходу <math>K^0 \rightarrow \bar{K}^0</math>, виникає порушення CP-симетрії.
* '''Порушення CP-симетрії в розпадах частинок (пряме порушення CP-симетрії)''': ймовірність розпаду частинки (позначимо її <math>T</math>) в певний кінцевий стан (позначимо його <math>E</math>) відрізняється від ймовірності розпаду анти-частинки <math>\bar{T}</math> в кінцевий стан із анти-частинок <math>\bar{E}</math>. 
* '''Порушення CP-симетрії в інтерференції між змішуванням та розпадом''': відбувається, якщо нейтральний мезон (<math>K^0, D^0, B^0, B^0_s</math>) може розпадатися в такий самий кінцевий стан, в який також може розпадатися і його анти-частинка. Таким чином, виникає інтерференція між двома процесами: частинка або розпадається напряму в певний кінцевий стан, або ж спершу осцилює, перетворюючись на анти-частинку, і лише потім розпадається в той самий кінцевий стан. Прикладом є процес <math> B^0 \rightarrow J/\psi K_S^0 </math> та <math> \bar{B}^0 \rightarrow J/\psi K_S^0 </math>, відкриття порушення CP-інваріантності в якому призвело до Нобелівської премії 2008 року. 

== Сильна проблема СР ==

Експериментально не було знайдено порушення CP-симетрії в [[Квантова хромодинаміка|квантовій хромодинаміці]]. Наприклад, порушення CP-симетрії у сильних взаємодіях створило б [[електричний дипольний момент]] [[Нейтрон|нейтрона,]] який був би порядка 10<sup>−18</sup>&nbsp;[[Елементарний електричний заряд|e]]·м, тоді як експериментальна верхня межа становить приблизно одну трильйонну частку цього значення. Постає питання, чому CP-симетрія може порушуватися в певних взаємодіях, і виконуватися в інших? Ця проблема відома як «сильна проблема СР».

Проблема постає тому, що в [[лагранжіан]]і КХД можуть існувати члени, здатні порушити CP-симетрію:

: <math>{\mathcal L} = -\frac{1}{4} F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}-\frac{n_f g^2\theta}{32\pi^2}
F_{\mu\nu}\tilde F^{\mu\nu}+\bar \psi(i\gamma^\mu D_\mu - m
e^{i\theta'\gamma_5})\psi</math>

Для ненульового вибору кута θ очікується порушення CP-симетрії. Таким чином, залишається пояснити, чому цей кут надзвичайно малий (або рівний нулю).

Існує кілька запропонованих рішень для вирішення сильної проблеми CP у [[Фізика за межами Стандартної моделі|фізиці за межами Стандартної моделі]]. Найвідомішою є теорія, що включає нові скалярні частинки, звані [[аксіон]]ами . Однак, жодних експериментальних підтверджень існування аксіонів не було виявлено.

== Дисбаланс матерії та антиматерії у Всесвіті ==
Всесвіт складається переважно з [[Матерія (фізика)|матерії]] (речовини), а не з рівних частин речовини та [[Антиматерія|антиречовини,]] як можна було очікувати. Для створення дисбалансу речовини та антиречовини з початкового стану рівноваги (у процесі [[Великий вибух|Великого Вибуху]]) повинні бути виконані [[Баріогенезис|умови Сахарова]], однією з яких є наявність порушення CP-симетрії під час екстремальних умов перших секунд після [[Великий вибух|Великого вибуху]]. Пояснення, які не покладаються на порушення СР-симетрії, є менш правдоподібними, оскільки вони вимагають існування дисбалансу матерії та антиматерії з самого початку (що не вписується в відомі фізичні механізми).

Великий вибух мав би утворити рівну кількість речовини та антиречовини, якби зберігалася CP-симетрія. Але в такому випадку невдовзі мала б статись повна анігіляція обох&nbsp;— [[протон]]и повинні були бути анульовані [[антипротон]]ами, [[електрон]]и [[позитрон]]ами, [[нейтрон]]и [[антинейтрон]]ами тощо. Це призвело б до того, що у Всесвіті б не лишилося речовини, а лише випромінювання (переважно фотони). Оскільки це не так (речовина існує, а антиречовини навколо нас не існує), після Великого вибуху фізичні закони мали діяти по-різному щодо речовини та антиречовини, тобто порушуючи CP-симетрію. Більша частина речовини та антиречовини все ж мала анігілювати, проте, невелика асиметрія в цих процесах мала стати причиною того, що частина речовини все ж лишилася.

Стандартна модель може містити принаймні три джерела порушення СР-інваріантності. Перший із них, за участю [[CKM-матриця|матриці Кабіббо&nbsp;— Кобаясі&nbsp;— Маскави]] у перетвореннях [[кварк]]ів, спостерігався експериментально і може пояснити лише незначну частину порушення СР-симетрії, необхідного для пояснення асиметрії матерії-антиматерії у Всесвіті. Сильна взаємодія також може порушувати CP, але експерименти свідчать про те, що будь-яке порушення CP у сильному секторі (якщо взагалі існує) також є занадто малим. Третім джерелом порушення СР є [[матриця Понтекорво – Макі – Накагава – Саката]] в [[лептон]]ному секторі. Дослідження осциляцій нейтрино тривають: сучасні експерименти будуть достатньо чутливими, щоб спостерігати порушення CP-симетрії, якщо воно існує. Якщо нейтрино є [[Ферміон Майорани|ферміонами Майорани]], матриця ПМНС може мати дві додаткові фази, що породжують четверте джерело порушення CP в рамках Стандартної моделі. Експериментальним доказом того, що нейтрино є ферміонами Майорани, було б спостереження безнейтринного [[Подвійний бета-розпад|подвійного бета-розпаду]] (яке експериментально не було виявлено). Порушення CP в лептонному секторі породжує асиметрію речовини-антиматерії через процес, який називається [[лептогенезис]]ом. Цей процес може стати найкращим поясненням асиметрії речовини-антиречовини у Всесвіті, якщо порушення CP-симетрії буде експериментально підтверджено в лептонному секторі.

Якщо порушення CP в лептонному секторі також виявиться занадто малим, щоб врахувати асиметрію речовини та антиматерії, для пояснення додаткових джерел порушення CP буде потрібно якась нова [[фізика за межами Стандартної моделі]]. Додавання нових частинок та/або взаємодій до Стандартної моделі, як правило, вводить нові джерела порушення CP, оскільки CP не є точною симетрією природи.

Сахаров пропонував спосіб відновити CP-симетрію за допомогою T-симетрії, розширивши простір-час ''до'' Великого вибуху. Він описав повне ''відображення CPT'' подій з кожного боку того, що він назвав «початковою особливістю». Через це явища з протилежною [[Вісь часу|стрілкою часу]] при ''t'' <0 зазнають протилежного порушення CP, тому CP-симетрія буде збережена в цілому. Аномальний надлишок речовини над антиречовиною після Великого вибуху таким чином пояснюється надлишком антиматерії перед Великим вибухом.

== Див. також ==

* [[B-фабрика]]
* [[Зарядове спряження]]
* [[Зворотність|Т-симетрія]]
* [[CPT-інваріантність|CPT симетрія]]
* [[CKM-матриця|Матриця Кабіббо&nbsp;— Кобаясі&nbsp;— Маскава]]
* [[LHCb]]
* [[Пінгвін-діаграма]]
* [[Коливання нейтральних частинок|Осциляції нейтральних частинок]]
* [[Електричний дипольний момент]]

== Список літератури ==
{{Reflist|2}}


[[Категорія:Фізика за межами Стандартної моделі]]
[[Категорія:Закони збереження]]
[[Категорія:Симетрія]]
[[Категорія:Фізика елементарних частинок]]
[[Категорія:Квантова теорія поля]]
[[Категорія:Слабка взаємодія]]