Т-образная симметрия

• Определение и свойства обращения времени

  • Обращение времени — это операция, которая меняет направление времени на противоположное. 
  • В квантовой механике обращение времени обозначается как T или T, и оно может быть антиунитарным или унитарным. 
  • Антиунитарное обращение времени меняет знак энергии, в то время как унитарное сохраняет его. 

• Симметрия обращения времени и квантовая механика

  • В квантовой механике обращение времени представлено либо унитарным оператором S = U, либо антиунитарным S = UK. 
  • Обращение времени влияет на операторы положения и импульса, сохраняя канонический коммутатор только при антиунитарном выборе. 
  • Обращение времени также изменяет знак энергии, что невозможно для унитарного оператора. 

• Влияние на электрический дипольный момент

  • Электрический дипольный момент (ЭДМ) частицы изменяется при обращении времени, что может указывать на нарушение симметрии. 
  • Некоторые молекулы, такие как вода, имеют EDM независимо от обращения времени. 
  • Экспериментальные ограничения на ЭДМ нуклона и электрона накладывают строгие ограничения на нарушение CP. 

• Теорема Крамерса и квантовые состояния

  • Теорема Крамерса утверждает, что если T2 = -1, то состояния квантовой системы вырождены. 
  • Квантовые состояния с T2 = 1 характеризуются мультипликативным квантовым числом, называемым T-четностью. 

• Изменение во времени известных законов динамики

  • Стандартная модель физики элементарных частиц основана на CPT-симметрии, которая инвариантна при обращении времени, четности и зарядовом сопряжении. 
  • Нарушение CP может быть вызвано смешением кварков при слабых распадах или прямым нарушением СР при сильных взаимодействиях. 

• Изменение времени неинвазивных измерений

  • Неинвазивные измерения, такие как классические и квантовые, должны быть симметричными во времени, но это не всегда так в квантовой физике. 
  • Асимметрия неинвазивных измерений не связана со вторым законом термодинамики и пока не подтверждена экспериментально.