सीपी उल्लंघन

कण भौतिकी में, सीपी उल्लंघन सीपी-समरूपता (या चार्ज संयुग्मन समानता समरूपता) का उल्लंघन है: सी-समरूपता (चार्ज (भौतिकी) समरूपता) और समता (भौतिकी) का संयोजन। पी-समरूपता (समता (भौतिकी) समरूपता) . सीपी-समरूपता में कहा गया है कि भौतिकी के नियम समान होने चाहिए यदि कोई कण अपने एंटीपार्टिकल (सी-समरूपता) के साथ बदल जाता है, जबकि इसके स्थानिक निर्देशांक उलटे (दर्पण या पी-समरूपता) होते हैं। 1964 में तटस्थ खाना के क्षय में सीपी उल्लंघन की खोज के परिणामस्वरूप 1980 में इसके खोजकर्ता जेम्स क्रोनिन और वैल फिच को भौतिकी का नोबेल पुरस्कार मिला।

यह वर्तमान ब्रह्मांड में [[ antimatter ]] पर पदार्थ के प्रभुत्व की व्याख्या करने के भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान के प्रयासों और कण भौतिकी में कमजोर अंतःक्रियाओं के अध्ययन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

सिंहावलोकन

1950 के दशक तक, समता संरक्षण को मौलिक ज्यामितीय संरक्षण कानूनों (ऊर्जा के संरक्षण और संवेग के संरक्षण के साथ) में से एक माना जाता था। 1956 में समता (भौतिकी) #समता उल्लंघन की खोज के बाद, आदेश को बहाल करने के लिए सीपी-समरूपता प्रस्तावित की गई थी। हालांकि, जबकि मजबूत बातचीत और विद्युत चुम्बकीय बातचीत संयुक्त सीपी परिवर्तन ऑपरेशन के तहत अपरिवर्तनीय प्रतीत होती है, आगे के प्रयोगों से पता चला है कि कुछ प्रकार के कमजोर क्षय के दौरान इस समरूपता का थोड़ा उल्लंघन होता है।

समरूपता का केवल एक कमजोर संस्करण भौतिक घटनाओं द्वारा संरक्षित किया जा सकता है, जो कि [[सीपीटी समरूपता]] थी। सी और पी के अलावा, एक तीसरा ऑपरेशन है, टाइम रिवर्सल टी, जो गति के उत्क्रमण के अनुरूप है। टाइम रिवर्सल के तहत इनवेरियन का तात्पर्य है कि जब भी भौतिकी के नियमों द्वारा गति की अनुमति दी जाती है, तो उलटी गति भी एक अनुमत होती है और आगे और पीछे समान दर से होती है।

माना जाता है कि सीपीटी के संयोजन से सभी प्रकार की मूलभूत अंतःक्रियाओं की एक सटीक समरूपता बनती है। लंबे समय से चली आ रही सीपीटी समरूपता प्रमेय के कारण, बशर्ते कि यह मान्य हो, सीपी-समरूपता का उल्लंघन टी-समरूपता के उल्लंघन के बराबर है। इस प्रमेय में, जिसे क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के मूल सिद्धांतों में से एक माना जाता है, आवेश संयुग्मन, समता और समय उत्क्रमण एक साथ लागू होते हैं। CPT प्रमेय की किसी धारणा के बिना T-समरूपता उल्लंघन का प्रत्यक्ष अवलोकन 1998 में CERN और Fermilab में क्रमशः दो समूहों, CPLEAR प्रयोग और KTeV सहयोग द्वारा किया गया था। पहले से ही 1970 में क्लाउस शूबर्ट ने बेल-स्टाइनबर्गर एकता संबंध का उपयोग करके सीपीटी समरूपता मानने से स्वतंत्र टी उल्लंघन देखा।

इतिहास

पी-समरूपता

समता (भौतिकी) समरूपता के पीछे विचार यह था कि दर्पण व्युत्क्रम के तहत कण भौतिकी के समीकरण अपरिवर्तनीय हैं। इसने भविष्यवाणी की कि प्रतिक्रिया की दर्पण छवि (जैसे रासायनिक प्रतिक्रिया या रेडियोधर्मी क्षय) मूल प्रतिक्रिया के समान दर पर होती है। हालांकि, 1956 में सैद्धांतिक भौतिकविदों त्सुंग-दाओ ली और चेन-नी वो यांग द्वारा मौजूदा प्रयोगात्मक डेटा की एक सावधानीपूर्वक आलोचनात्मक समीक्षा से पता चला कि समता संरक्षण को मजबूत या विद्युत चुम्बकीय बातचीत द्वारा क्षय में सत्यापित किया गया था, लेकिन कमजोर बातचीत में इसका परीक्षण नहीं किया गया था। उन्होंने कई संभावित प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक परीक्षण प्रस्तावित किए।

कोबाल्ट-60 नाभिक के बीटा क्षय पर आधारित पहला परीक्षण 1956 में χ en-shi UN GW U के नेतृत्व वाले एक समूह द्वारा किया गया था, और निर्णायक रूप से प्रदर्शित किया गया था कि कमजोर अंतःक्रियाएं पी-समरूपता का उल्लंघन करती हैं या, जैसा कि सादृश्य जाता है, कुछ प्रतिक्रियाएँ नहीं हुईं। जितनी बार उनकी दर्पण छवि। हालाँकि, समता (भौतिकी) समरूपता अभी भी विद्युत चुंबकत्व और मजबूत अंतःक्रियाओं से जुड़ी सभी प्रतिक्रियाओं के लिए मान्य प्रतीत होती है।

सीपी-समरूपता

कुल मिलाकर, एक क्वांटम यांत्रिकी प्रणाली की समरूपता को बहाल किया जा सकता है यदि एक और अनुमानित समरूपता एस को इस तरह पाया जा सकता है कि संयुक्त समरूपता पीएस अखंड रहता है। पी उल्लंघन की खोज के तुरंत बाद हिल्बर्ट अंतरिक्ष की संरचना के बारे में यह सूक्ष्म बिंदु महसूस किया गया था, और यह प्रस्तावित किया गया था कि चार्ज संयुग्मन, सी, जो एक कण को ​​अपने एंटीपार्टिकल में बदल देता है, क्रम को बहाल करने के लिए उपयुक्त समरूपता थी।

1956 में रेइनहार्ड ओह्मे ने चेन-निंग यांग को लिखे एक पत्र में और कुछ ही समय बाद, इओफे, लेव ओकुन और रुडिक ने दिखाया कि समता उल्लंघन का मतलब है कि चार्ज संयुग्मन व्युत्क्रमण का भी कमजोर क्षय में उल्लंघन किया जाना चाहिए। वू प्रयोग में और वैलेंटाइन टेलीगडी और जेरोम इसाक फ्रीडमैन और रिचर्ड गारविन और लियोन एम। लेडरमैन द्वारा किए गए प्रयोगों में चार्ज उल्लंघन की पुष्टि की गई, जिन्होंने पायन और म्यूऑन क्षय में समता गैर-संरक्षण देखा और पाया कि सी का भी उल्लंघन किया गया है। लिवरपूल विश्वविद्यालय में जॉन रिले होल्ट द्वारा किए गए प्रयोगों में चार्ज उल्लंघन अधिक स्पष्ट रूप से दिखाया गया था। ओह्मे ने फिर त्सुंग-दाओ ली और सी हेनिंग यांग के साथ एक पेपर लिखा जिसमें उन्होंने पी, सी और टी के तहत गैर-आक्रमण के परस्पर क्रिया पर चर्चा की। यही परिणाम स्वतंत्र रूप से बी.एल. द्वारा भी प्राप्त किया गया था। इओफे, लेव ओकुन और ए.पी. रुडिक। दोनों समूहों ने तटस्थ काओन क्षय में संभावित सीपी उल्लंघनों पर भी चर्चा की। 1957 में सीपी-समरूपता में प्रस्तावित लेव लैंडौ, अक्सर पदार्थ और एंटीमैटर के बीच सही समरूपता के रूप में सिर्फ सीपी कहा जाता है। सीपी-समरूपता भौतिकी में दो समरूपता का उत्पाद है: आवेश संयुग्मन के लिए C और समता के लिए P। दूसरे शब्दों में, एक प्रक्रिया जिसमें सभी कणों का उनके एंटीपार्टिकल्स के साथ आदान-प्रदान किया जाता है, को मूल प्रक्रिया की दर्पण छवि के बराबर माना जाता था और इसलिए संयुक्त सीपी-समरूपता को कमजोर बातचीत में संरक्षित किया जाएगा।

1962 में, डबना में प्रयोगवादियों के एक समूह ने, ओकुन के आग्रह पर, CP-उल्लंघन करने वाले kaon क्षय की असफल खोज की।

प्रायोगिक स्थिति

अप्रत्यक्ष सीपी उल्लंघन

1964 में, जेम्स क्रोनिन, वैल फिच और सहकर्मियों ने काओन क्षय से स्पष्ट प्रमाण प्रदान किया कि सीपी-समरूपता को तोड़ा जा सकता है। यह काम उन्हें 1980 का नोबेल पुरस्कार मिला। इस खोज से पता चला है कि कमजोर इंटरैक्शन न केवल कणों और एंटीपार्टिकल्स और पी या समता के बीच चार्ज-संयुग्मन समरूपता सी का उल्लंघन करते हैं, बल्कि उनके संयोजन का भी उल्लंघन करते हैं। इस खोज ने कण भौतिकी को झकझोर कर रख दिया और आज भी कण भौतिकी और ब्रह्माण्ड विज्ञान के मूल में प्रश्नों के द्वार खोल दिए हैं। एक सटीक सीपी-समरूपता की कमी, लेकिन यह तथ्य भी कि यह एक समरूपता के इतने करीब है, ने एक बड़ी पहेली पेश की।

1964 में खोजे गए सीपी उल्लंघन का प्रकार इस तथ्य से जुड़ा था कि तटस्थ काओन अपने एंटीपार्टिकल्स में बदल सकते हैं (जिसमें प्रत्येक क्वार्क को दूसरे के एंटीक्वार्क से बदल दिया जाता है) और इसके विपरीत, लेकिन ऐसा परिवर्तन दोनों में समान संभावना के साथ नहीं होता है। निर्देश; इसे अप्रत्यक्ष CP उल्लंघन कहा जाता है।

प्रत्यक्ष सीपी उल्लंघन

काओन दोलन बॉक्स आरेख

उपरोक्त दो बॉक्स आरेख फेनमैन आरेख हैं जो आयाम में अग्रणी योगदान प्रदान करते हैं
K⁰
-
K⁰
दोलन

कई खोजों के बावजूद, 1990 के दशक तक CP उल्लंघन का कोई अन्य प्रकटन नहीं खोजा गया था, जब CERN में NA31 प्रयोग ने बहुत ही तटस्थ kaons (प्रत्यक्ष CP उल्लंघन) की क्षय प्रक्रिया में CP उल्लंघन के साक्ष्य का सुझाव दिया था। अवलोकन कुछ हद तक विवादास्पद था, और इसके लिए अंतिम प्रमाण 1999 में फर्मिलैब में KTeV प्रयोग से आया था। और CERN में NA48 प्रयोग।

2001 में शुरू, स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक केंद्र (SLAC) में बाबर प्रयोग सहित प्रयोगों की एक नई पीढ़ी और उच्च ऊर्जा त्वरक अनुसंधान संगठन (केक) में बेले प्रयोग जापान में, एक अलग प्रणाली में प्रत्यक्ष सीपी उल्लंघन देखा गया, अर्थात् बी मेसन्स के क्षय में। बी मेसन क्षय में बड़ी संख्या में सीपी उल्लंघन प्रक्रियाएं अब खोजी गई हैं। इन बी-कारखाना प्रयोगों से पहले, एक तार्किक संभावना थी कि सभी सीपी उल्लंघन काओन भौतिकी तक ही सीमित थे। हालांकि, इसने यह सवाल उठाया कि सीपी उल्लंघन मजबूत बल तक क्यों नहीं बढ़ा, और इसके अलावा, सामान्य घटनाओं के लिए मॉडल की सटीकता के बावजूद, अनएक्सटेंडेड मानक मॉडल द्वारा इसकी भविष्यवाणी क्यों नहीं की गई।

2011 में, CERN में LHCb प्रयोग द्वारा 0.6 fb का उपयोग करके तटस्थ डी मेसन के क्षय में CP उल्लंघन के संकेत की सूचना दी गई थी⁻¹ रन 1 डेटा का। हालांकि, पूर्ण 3.0 fb⁻¹ रन 1 नमूना सीपी-समरूपता के अनुरूप था। 2013 में एलएचसीबी ने अजीब बी मेसन क्षय में सीपी उल्लंघन की खोज की घोषणा की। मार्च 2019 में, एलएचसीबी ने मंत्रमुग्ध में सीपी उल्लंघन की खोज की घोषणा की $D^{0}$ 5.3 मानक विचलन के शून्य से विचलन के साथ क्षय होता है। 2020 में, T2K प्रयोग ने पहली बार लेप्टानों में CP उल्लंघन के कुछ संकेतों की सूचना दी। इस प्रयोग में, म्यूऑन न्यूट्रिनो के पुंज (
ν
_μ) और म्यूऑन एंटीन्यूट्रिनोस (
ν
_μ) एक त्वरक न्यूट्रिनो द्वारा वैकल्पिक रूप से उत्पादित किए गए थे। जब तक वे डिटेक्टर तक पहुंचे, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो का काफी अधिक अनुपात (
ν
_e) से पता चला था {{SubatomicParticle|Muon neutrino}इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनोस की तुलना में } किरणें (
ν
_e) से थे
ν
_μ किरणें। क्वार्क में देखे गए के सापेक्ष सीपी उल्लंघन के आकार को निर्धारित करने के लिए परिणाम अभी तक सटीक नहीं थे। इसके अलावा, इसी तरह का एक और प्रयोग, नया न्यूट्रिनो दोलनों में सीपी उल्लंघन का कोई सबूत नहीं देखता है और T2K के साथ मामूली तनाव में है।

== मानक मॉडल == में सीपी उल्लंघन

मानक मॉडल में प्रत्यक्ष सीपी उल्लंघन की अनुमति है यदि क्वार्क मिश्रण का वर्णन करने वाले सीकेएम मैट्रिक्स में एक जटिल चरण दिखाई देता है, या पीएमएनएस मैट्रिक्स न्युट्रीनो  मिश्रण का वर्णन करता है। जटिल चरण की उपस्थिति के लिए एक आवश्यक शर्त फर्मों की कम से कम तीन पीढ़ियों की उपस्थिति है। यदि कम पीढ़ियां मौजूद हैं, तो जटिल चरण पैरामीटर CKM मैट्रिक्स # फ़ार्मियन फ़ील्ड्स की पुनर्परिभाषा में गिना जाता है।

एक लोकप्रिय रीफेसिंग इनवेरिएंट जिसका लुप्त होने का संकेत सीपी उल्लंघन की अनुपस्थिति है और अधिकांश सीपी उल्लंघन आयामों में होता है, कैबिबो-कोबायाशी-मास्कवा_मैट्रिक्स # The_unitarity_triangles है:

$\ J=c_{12}\ c_{13}^{2}\ c_{23}\ s_{12}\ s_{13}\ s_{23}\ \sin \delta \ \approx \ 0.00003\ ,$

क्वार्क के लिए, जो है $\ 0.0003\$ के अधिकतम मूल्य का गुना $\ J_{\max }={\tfrac {1}{6}}{\sqrt {3\ }}\ \approx \ 0.1\ .$ लेप्टान के लिए, केवल एक ऊपरी सीमा मौजूद है: $\ |J|<0.03\ .$ इस तरह के एक जटिल चरण के कारण CP उल्लंघन का कारण तुरंत स्पष्ट नहीं है, लेकिन इसे निम्नानुसार देखा जा सकता है। किसी दिए गए कण (या कणों के सेट) पर विचार करें $\ a\$ और $\ b\ ,$ और उनके एंटीपार्टिकल्स $\ {\bar {a}}\$ और $\ {\bar {b}}\ .$ अब प्रक्रियाओं पर विचार करें $\ a\rightarrow b\$ और संबंधित एंटीपार्टिकल प्रक्रिया $\ {\bar {a}}\rightarrow {\bar {b}}\ ,$ और उनके आयामों को निरूपित करें $\ M\$ और $\ {\bar {M}}\$ क्रमश। सीपी उल्लंघन से पहले, ये शब्द एक ही जटिल संख्या होनी चाहिए। हम परिमाण और चरण को लिखकर अलग कर सकते हैं $\ M=|M|\ e^{i\theta }\ .$ यदि सीकेएम मैट्रिक्स से (i.n.) एक चरण शब्द पेश किया जाता है, तो इसे निरूपित करें $\ e^{i\phi }\ .$ ध्यान दें कि $\ {\bar {M}}\$ संयुग्म मैट्रिक्स शामिल है $\ M\ ,$ इसलिए यह एक चरण अवधि चुनता है $\ e^{-i\phi }\ .$ अब सूत्र बन जाता है:

$\ M=|M|\ e^{i\theta }\ e^{+i\phi }\$

$\ {\bar {M}}=|M|\ e^{i\theta }\ e^{-i\phi }\$

शारीरिक रूप से मापने योग्य प्रतिक्रिया दर आनुपातिक हैं $\ |M|^{2}\ ,$ इस प्रकार अब तक कुछ भी अलग नहीं है। हालाँकि, विचार करें कि दो अलग-अलग मार्ग हैं: $\ a{\overset {1}{\longrightarrow }}b\$ और $\ a{\overset {2}{\longrightarrow }}b\$ या समकक्ष, दो असंबंधित मध्यवर्ती राज्य: $\ a\rightarrow 1\rightarrow b\$ और $\ a\rightarrow 2\rightarrow b\ .$ अब हमारे पास है:

$\ M=|M_{1}|\ e^{i\theta _{1}}\ e^{i\phi _{1}}+|M_{2}|\ e^{i\theta _{2}}\ e^{i\phi _{2}}\$

$\ {\bar {M}}=|M_{1}|\ e^{i\theta _{1}}\ e^{-i\phi _{1}}+|M_{2}|\ e^{i\theta _{2}}\ e^{-i\phi _{2}}\ .$

कुछ और गणना देता है:

$\ |M|^{2}-|{\bar {M}}|^{2}=-4\ |M_{1}|\ |M_{2}|\ \sin(\theta _{1}-\theta _{2})\ \sin(\phi _{1}-\phi _{2})\ .$

इस प्रकार, हम देखते हैं कि एक जटिल चरण प्रक्रियाओं को जन्म देता है जो कणों और एंटीपार्टिकल्स के लिए अलग-अलग दरों पर आगे बढ़ता है, और सीपी का उल्लंघन होता है।

सैद्धांतिक अंत से, CKM मैट्रिक्स को इस रूप में परिभाषित किया गया है $\ \mathrm {V} _{\mathsf {CKM}}=\mathrm {U} _{\mathsf {u}}\ \mathrm {U} _{\mathsf {d}}^{\dagger }\ ,$ कहाँ $\ \mathrm {U} _{\mathsf {u}}\$ और $\ \mathrm {U} _{\mathsf {d}}\$ एकात्मक रूपांतरण मैट्रिसेस हैं जो फ़र्मियन मास मैट्रिसेस को विकर्ण करते हैं $\ M_{\mathsf {u}}\$ और $\ M_{\mathsf {d}}\ ,$ क्रमश।

इस प्रकार, जटिल सीकेएम मैट्रिक्स प्राप्त करने के लिए दो आवश्यक शर्तें हैं:

1. कम से कम एक U_u और U_d जटिल है, या CKM मैट्रिक्स विशुद्ध रूप से वास्तविक होगा।
2. यदि वे दोनों जटिल हैं, U_u और U_d समान नहीं होना चाहिए, अर्थात, U_u ≠ U_d, या CKM मैट्रिक्स एक पहचान मैट्रिक्स होगा, जो विशुद्ध रूप से वास्तविक भी है।

मजबूत सीपी समस्या

Main article: Strong CP problem

Unsolved problem in physics:

Why is the strong nuclear interaction force CP-invariant?

(more unsolved problems in physics)

क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में सीपी-समरूपता का कोई प्रायोगिक रूप से ज्ञात उल्लंघन नहीं है। क्यूसीडी में विशेष रूप से संरक्षित होने का कोई ज्ञात कारण नहीं है, यह एक ठीक ट्यूनिंग समस्या है जिसे मजबूत सीपी समस्या के रूप में जाना जाता है।

क्यूसीडी सीपी-समरूपता का इतनी आसानी से उल्लंघन नहीं करता जितनी आसानी से इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत करता है; इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत के विपरीत, जिसमें गेज फ़ील्ड जोड़े को चिरायता (भौतिकी) धाराओं से फर्मीओनिक क्षेत्रों से निर्मित किया जाता है, ग्लून्स युगल को वेक्टर धाराओं से जोड़ा जाता है। प्रयोग क्यूसीडी क्षेत्र में किसी भी सीपी उल्लंघन का संकेत नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, अत्यधिक परस्पर क्रिया करने वाले क्षेत्र में एक सामान्य सीपी उल्लंघन न्यूट्रॉन के विद्युत द्विध्रुवीय क्षण का निर्माण करेगा जो 10 के बराबर होगा⁻¹⁸ प्राथमिक शुल्क·m जबकि प्रायोगिक ऊपरी सीमा उस आकार का लगभग एक खरबवां हिस्सा है।

यह एक समस्या है क्योंकि अंत में, QCD Lagrangian (क्षेत्र सिद्धांत) में प्राकृतिक शब्द हैं जो CP-समरूपता को तोड़ने में सक्षम हैं।

${\mathcal {L}}=-{\frac {1}{4}}F_{\mu \nu }F^{\mu \nu }-{\frac {n_{f}g^{2}\theta }{32\pi ^{2}}}F_{\mu \nu }{\tilde {F}}^{\mu \nu }+{\bar {\psi }}(i\gamma ^{\mu }D_{\mu }-me^{i\theta '\gamma _{5}})\psi$

क्वार्क द्रव्यमान θ′ के θ कोण और चिरल चरण के एक गैर-शून्य विकल्प के लिए सीपी-समरूपता का उल्लंघन होने की उम्मीद है। आमतौर पर यह माना जाता है कि चिराल क्वार्क द्रव्यमान चरण को कुल प्रभावी योगदान में परिवर्तित किया जा सकता है $\scriptstyle {\tilde {\theta }}$ कोण, लेकिन यह समझाया जाना बाकी है कि यह कोण एक क्रम के होने के बजाय बेहद छोटा क्यों है; θ कोण का विशेष मान जो शून्य के बहुत करीब होना चाहिए (इस मामले में) भौतिक विज्ञान में फाइन-ट्यूनिंग (भौतिकी) | फाइन-ट्यूनिंग समस्या का एक उदाहरण है, और आमतौर पर मानक मॉडल से परे भौतिकी द्वारा हल किया जाता है।

मजबूत सीपी समस्या को हल करने के लिए कई प्रस्तावित समाधान हैं। सबसे प्रसिद्ध पेसेई-क्विन सिद्धांत है, जिसमें अक्ष नामक नए अदिश कण शामिल हैं। axion की आवश्यकता नहीं रखने वाला एक नया, अधिक कट्टरपंथी दृष्टिकोण एक सिद्धांत है जिसमें बार्स, डेलिडुमन और एंड्रीव द्वारा पहली बार 1998 में प्रस्तावित कई समय आयाम शामिल हैं।

मैटर-एंटीमैटर असंतुलन

Main article: Baryogenesis

See also: T-symmetry, Arrow of time, and Lorentz transformation

Unsolved problem in physics:

Why does the universe have so much more matter than antimatter?

(more unsolved problems in physics)

गैर-गहरे द्रव्य ब्रह्मांड मुख्य रूप से मैटर से बना है, न कि मैटर और एंटीमैटर के समान भागों से मिलकर बना है, जैसा कि उम्मीद की जा सकती है। यह प्रदर्शित किया जा सकता है कि, संतुलन की प्रारंभिक स्थिति से पदार्थ और प्रतिपदार्थ में असंतुलन पैदा करने के लिए, सखारोव स्थितियों को पूरा करना होगा, जिनमें से एक महा विस्फोट के बाद पहले सेकंड की चरम स्थितियों के दौरान सीपी उल्लंघन का अस्तित्व है। जिन स्पष्टीकरणों में सीपी उल्लंघन शामिल नहीं है, वे कम प्रशंसनीय हैं, क्योंकि वे इस धारणा पर भरोसा करते हैं कि पदार्थ-प्रतिपदार्थ असंतुलन शुरुआत में मौजूद था, या अन्य स्वीकार्य रूप से विदेशी धारणाओं पर।

यदि सीपी-समरूपता को संरक्षित किया गया होता तो बिग बैंग को समान मात्रा में पदार्थ और एंटीमैटर का उत्पादन करना चाहिए था; इस प्रकार, दोनों का पूर्ण निरस्तीकरण होना चाहिए—प्रोटोन को उपाध्यक्ष के साथ, इलेक्ट्रॉनों को पॉज़िट्रॉन के साथ, न्यूट्रॉन को प्रतिन्यूट्रॉन के साथ, और इसी तरह से रद्द करना चाहिए था। इसका परिणाम ब्रह्मांड में बिना किसी पदार्थ के विकिरण के समुद्र के रूप में हुआ होगा। चूँकि ऐसा नहीं है, बिग बैंग के बाद, भौतिक नियमों ने पदार्थ और प्रतिपदार्थ के लिए अलग-अलग कार्य किया होगा, अर्थात सीपी-समरूपता का उल्लंघन किया होगा।

मानक मॉडल में CP उल्लंघन के कम से कम तीन स्रोत शामिल हैं। इनमें से पहला, क्वार्क सेक्टर में कैबिबो-कोबायाशी-मास्कवा मैट्रिक्स को शामिल करते हुए, प्रयोगात्मक रूप से देखा गया है और केवल मामले-एंटीमैटर विषमता को समझाने के लिए आवश्यक सीपी उल्लंघन के एक छोटे से हिस्से के लिए जिम्मेदार हो सकता है। सिद्धांत रूप में मजबूत अंतःक्रिया को भी सीपी का उल्लंघन करना चाहिए, लेकिन प्रोटान में न्यूट्रॉन विद्युत द्विध्रुव क्षण का निरीक्षण करने में विफलता से पता चलता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में आवश्यक सीपी उल्लंघन के लिए मजबूत क्षेत्र में कोई भी सीपी उल्लंघन भी बहुत छोटा है। सीपी उल्लंघन का तीसरा स्रोत लेपटोन क्षेत्र में पोंटेकोरवो-माकी-नाकागावा-सकता मैट्रिक्स है। वर्तमान लंबी-बेसलाइन न्यूट्रिनो दोलन प्रयोग, T2K प्रयोग और NOνA, प्रस्तावित अगली पीढ़ी के प्रयोग, हाइपर-कामीकांडे और LBNE, जबकि प्रस्तावित अगली पीढ़ी के प्रयोग, डायराक चरण का उल्लंघन करने वाले CP के संभावित मूल्यों के एक छोटे से अंश पर CP उल्लंघन के प्रमाण खोजने में सक्षम हो सकते हैं। डायराक चरण के संभावित मूल्यों के अपेक्षाकृत बड़े अंश पर निश्चित रूप से सीपी उल्लंघन का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त संवेदनशील होगा। आगे भविष्य में, एक न्यूट्रिनो का कारखाना सीपी के लगभग सभी संभावित मूल्यों के प्रति संवेदनशील हो सकती है जो डायराक चरण का उल्लंघन करती है। यदि न्यूट्रिनो मेजराना फर्मियन हैं, तो पोंटेकोरवो-माकी-नाकागावा-सकटा मैट्रिक्स में मेजराना चरणों का उल्लंघन करने वाले दो अतिरिक्त सीपी हो सकते हैं, जिससे मानक मॉडल के भीतर सीपी उल्लंघन का चौथा स्रोत हो सकता है। मेजराना न्यूट्रिनो के लिए प्रायोगिक साक्ष्य न्यूट्रिनोलेस डबल बीटा क्षय#न्यूट्रिनोलेस डबल बीटा क्षय|न्यूट्रिनोलेस डबल-बीटा क्षय का अवलोकन होगा। सर्वोत्तम सीमाएँ जर्मेनियम डिटेक्टर सरणी प्रयोग से आती हैं। लेप्टान क्षेत्र में सीपी का उल्लंघन लेप्टोजेनेसिस (भौतिकी) नामक प्रक्रिया के माध्यम से पदार्थ-प्रतिपदार्थ विषमता उत्पन्न करता है। यह ब्रह्माण्ड के पदार्थ-प्रतिपदार्थ विषमता के लिए मानक मॉडल में पसंदीदा स्पष्टीकरण बन सकता है यदि लेप्टन क्षेत्र में सीपी उल्लंघन की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की जाती है।

यदि लिप्टन क्षेत्र में सीपी उल्लंघन प्रयोगात्मक रूप से पदार्थ-एंटीमैटर विषमता के लिए खाते में बहुत छोटा होने के लिए निर्धारित किया जाता है, तो मानक मॉडल से परे कुछ नए भौतिकी को सीपी उल्लंघन के अतिरिक्त स्रोतों की व्याख्या करने की आवश्यकता होगी। मानक मॉडल में नए कणों और/या अंतःक्रियाओं को जोड़ने से आम तौर पर सीपी उल्लंघन के नए स्रोत सामने आते हैं क्योंकि सीपी प्रकृति की समरूपता नहीं है।

सखारोव ने टी-समरूपता का उपयोग करके सीपी-समरूपता को बहाल करने का एक तरीका प्रस्तावित किया, बिग बैंग से पहले स्पेसटाइम का विस्तार किया। उन्होंने प्रारंभिक विलक्षणता कहे जाने वाले प्रत्येक पक्ष पर घटनाओं के पूर्ण सीपीटी प्रतिबिंबों का वर्णन किया। इस वजह से, टी <0 पर समय के विपरीत तीर वाली घटनाएं एक विपरीत सीपी उल्लंघन से गुजरती हैं, इसलिए सीपी-समरूपता पूरी तरह से संरक्षित रहेगी। एंटीमैटर पर पदार्थ की असामान्य अधिकता एऑर्थोक्रोनस (या पॉजिटिव) सेक्टर में बिग बैंग के बाद, बिग बैंग (एंटीक्रोनस या नेगेटिव सेक्टर) से पहले एंटीमैटर की अधिकता हो जाती है, क्योंकि चार्ज संयुग्मन, समता और समय के तीर दोनों सीपीटी पर होने वाली सभी घटनाओं के प्रतिबिंब के कारण उलट जाते हैं। प्रारंभिक विलक्षणता:

We can visualize that neutral spinless maximons (or photons) are produced at t < 0 from contracting matter having an excess of antiquarks, that they pass "one through the other" at the instant t = 0 when the density is infinite, and decay with an excess of quarks when t > 0, realizing total CPT symmetry of the universe. All the phenomena at t < 0 are assumed in this hypothesis to be CPT reflections of the phenomena at t > 0.

— Andrei Sakharov, in Collected Scientific Works (1982).

यह भी देखें

• बी-कारखाना
• Parity (physics) § Parity violation
• सी-समरूपता
• टी-समरूपता
• सीपीटी समरूपता
• बीटीईवी प्रयोग
• कैबिबो-कोबायाशी-मस्कावा मैट्रिक्स
• एलएचसीबी प्रयोग
• पेंगुइन आरेख
• तटस्थ कण दोलन
• इलेक्ट्रॉन विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण

अग्रिम पठन

• Sozzi, M.S. (2008). Discrete symmetries and CP violation. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-929666-8.
• G. C. Branco; L. Lavoura; J. P. Silva (1999). CP violation. Clarendon Press. ISBN 978-0-19-850399-6.
• I. Bigi; A. Sanda (1999). CP violation. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44349-4.
• Michael Beyer, ed. (2002). CP Violation in Particle, Nuclear and Astrophysics. Springer. ISBN 978-3-540-43705-5. (A collection of essays introducing the subject, with an emphasis on experimental results.)
• L. Wolfenstein (1989). CP violation. North–Holland Publishing. ISBN 978-0-444-88081-9. (A compilation of reprints of numerous important papers on the topic, including papers by T.D. Lee, Cronin, Fitch, Kobayashi and Maskawa, and many others.)
• David J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-60386-3.
• Bigi, I. (1998). "CP Violation – An Essential Mystery in Nature's Grand Design". Surveys of High Energy Physics. 12 (1–4): 269–336. arXiv:hep-ph/9712475. Bibcode:1998SHEP...12..269B. doi:10.1080/01422419808228861.
• Mark Trodden (1999). "Electroweak Baryogenesis". Reviews of Modern Physics. 71 (5): 1463–1500. arXiv:hep-ph/9803479. Bibcode:1999RvMP...71.1463T. doi:10.1103/RevModPhys.71.1463. S2CID 17275359.
• Davide Castelvecchi. "What is direct CP-violation?". SLAC. Archived from the original on 3 May 2014. Retrieved 1 July 2009.
• An elementary discussion of parity violation and CP violation is given in chapter 15 of this student level textbook [1]

बाहरी संबंध

• Cern Courier article