《粒子物理学教学讲义》5.5－cp变换精品.pdfVIP

第8节 CP 变换 一、CP变换的性质 1. C P 变换和 变换的关系 A C P 对粒⼦态 作 和 的联合变换 CP A = CP(A) A = C(A)P(A) A ; PC A = PC (A) A = C(A)P(A ) A . P 显然，⼀般情况下，由于正反粒⼦的 宇称并不⼀定相等， C P 所以 变换和 变换⼀般情况下不对易，不⼀定有共同的本征 C P 态。只有纯中性粒⼦（系统）才是 和 的共同本征态。 CP PC CPPC = 1 和 不对易，但互为逆变换： 29 1 2. CP变换的性质 CP F F = CPCP 定义双 变换 ： F A = CPCP A = C(A)P(A)CP A = C (A)P (A)P (A )C (A ) A = P (A)P (A ) A = (−)2 s A = (−)2s A F 这表明，所有粒⼦都是变换 的本征态，其本征值对费⽶ ⼦为负，对玻⾊⼦为正。还可以验证（请同学们⾃⾏推演）： F变换的直接物理意义：可以⽤来辨认费⽶⼦和玻⾊⼦。 29 2 3. CP 内禀 宇称 a)  CP CP 纯中性粒⼦是 变换的本征态，有确定的 宇称，其值等 C P 于该粒⼦的 宇称和 宇称的乘积。 b)  CP 正反粒⼦组成的纯中性系统也是 变换的本征态，其本征 值为(−1)S −2s ，和轨道⾓动量⽆关。 根据前面的内容：i) 正反粒子对系统的内禀宇称为 (−)2s ii) 正反粒子的轨道宇称为 (−)L iii) 正反粒子的C宇称为 (−)L +S CP C 特别是正反赝标介⼦组成的系统，其 宇称恒正，因此其 P 宇称和 宇称同号。 29 3 二. 弱相互作用的CP不变性 1957 P 年，发现弱相互作⽤下 宇称不守恒； C CP ⼀个⾃然的问题是弱作⽤下 宇称是否还是守恒量， 呢？ 1957-1958年建⽴的普适费⽶弱相互作⽤理论，很好地概括了 弱相互作⽤宇称可以不守恒的要求， 弱相互作用过程中C ； ⽽且在这个理论中，