Hier Teste ich die Bücher, befor ich sie Hochlade - also nicht wundern wenn hier mal was unsinniges steht...

Teilchenphysik

CPT

Wir sind davon überzeugt, dass von jedem in der Nautur auftetendem Objekt auch das dazugehörende Spiegelbild vorkommen kann und das auch das Spiegelbild eines Experiments oder einer Wechselwirkung hervorrufbar ist. Wir denken also, dass die Natur nicht zwischen links und rechts unterscheidet - dies nennt man die Raumspieglungssysmmetrie oder Parität (P). Im gegensatz zu einem gewöhnlichem Spiegel, dreht die Raumspieglung der Teilchenphysik nicht nur eine sondern alle drei Raumachsen um. Seit 1956 wissen wir jedoch, dass dies bei der schwachen Wechselwirkung nicht der Fall ist: Die Natur unterscheidet durchaus zwischen link und rechts. Vorgeschlagen wurde dies von T.D. Lee und C.N. Yang um sonst unerklärliche Eigenschaften von K-Mesonen zu erklären, beide bekammen dafür den Physiknobelpreis. C.S. Wu bewies dies endgültig: Der Kern von Kobalt-60 (⁶⁰Co) zefällt bekannterweiße gemäß dem β^--Zerfall zu ⁶⁰Ni. Dabei entsendet es ein Neutrion und ein Elektron. Da auch Atomkerne sich also um ihre virtuelle Achse drehen, können wir ihn uns als eine rotierende Kugel vorstellen. Wu richtete die Drehrichtung einer großen Menge an Kobaltkernen mit einem Magnetfeld und sehr tiefe Temperaturen alle in die selbe Richtung aus. Wu stellte damit fest, dass die Elektronen imer in die Richtung wegfliegen, in die gesehen die Drehrichtung linksherum ist. Würden wir diese Experiment im Spiegel ansehen, so würden sie Elektronen jedoch in die richtung fliegen in die die Kerne rechtherum rotieren. Dies kann jedoch in der Natur nicht auftreten, da die Gesetze der schwachen Wechselwirkung dies verbieten. Somit war klar, dass die Raumspieglungssysmmetrie gebrochen werden kann. Neben dieser räumlichen Vertauschung gibt es in der Physik noch zwei weitere wichtige Vertauschungen: die Zeit (T) und die Ladungskonjugation (C), hinter dem zweiten Begriff versteht man den Austausch sämtlicher Teilchen durch Antiteilchen und umgekehrt. Aus diesen drei spiegelungen lassen sich insgesamt sieben Kobinationen dieser Vertauschung zusammensetzten: C,P,T,CP,CT,PT und CPT.

Zur Überprüfung der C-Symmetrie schaute man sich dass μ^- a. Auf den Ersten Blick scheint die C-Symmetrie hier zu stimmen, denn das Myon zerfällt in ein Elektron und zwei Neutrinons - das Antimyon zerfällt hingegen in eine Positorn (und zwei entsprechende Neutrinos):

\mu ^{-}\to e^{-}{\bar {\nu }}_{e}\nu _{\mu }~~~~~~\mu ^{+}\to e^{+}\nu _{e}{\bar {\nu }}_{\mu }

.

Doch auch beim Myon gilt ähnliches wie bei den Konen aus Wus Experiment: die Drehrichtung des (Anti-)Myons steht in Korrelation zur Flugrichtung des Elektrons bezw. Positrons. Jedoch Korrelation beim μ⁺ entspricht nicht mit der des μ^- überein, sondern sie mit dessen Spiegelbild. Somit ist der Myonen-Zerfall nicht C- sondern CP-symmetrisch. Die Entdeckungen, dass die C- und P-Symmetrie gebrochen werden können, hat die meisten Physiker geschockt. Da jedoch alle Naturgesetze CP-Symmetrisch zu sein schienen, kammen die viele Physiker zu dem Schluss, die CP sei die "wahre" Raumspiegelung. Diese Interpretation wurde haltlos, als 1956 entdeckt wurde, dass auch die CP nicht allgemeingültig ist, sondern gebrochen werden kann. Nun zur T-Symmetrie, der Zeitvertauschung. Sie kehrt die Reihenfolge aller Ereignisse um und damit auch die Bewegungsrichtung um. In makroskopischen Verhältnissen, verbietet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik eine Zeitumkehr, da dieser festlegt, dass die Entropie stetig Ansteigen muss. Für mikroskopische Phänomene, wie sie in der Teilchenphysik interresant sind, ist die Frage nach der T-Symmetrie nicht so einfach zu beantworten. Aus Gründen, welche wir gleich erörtern werden, geht man davon aus, dass sie geanuso wie die CP-Symmetrie zwar existiert, jedoch von bestimmten schwachen Wechselwirkungen gebrochen werden kann. So bleibt schließlich noch die CPT-Symmetrie. Die heutige Teilchenphysik ist sich sicher, dass sie eine grundsätzliche Symmetrie der Natur ist, welche allgeimen gültig ist. Um das noch einaml zu verdeutlichen: Eine CPT-Spiegelung bedeutet, dass in einer Wechselwirkung jedes Teilchen durch sein Antiteilchen getauscht wird, der umkehrung aller drei Raumachsen und der umkehrung der Zeit. Sie ist also auch das Resultat aus CP- und T-Spiegelung. Da wir wissen, dass die CP verlezt werden kann, die CPT jedoch nicht, folgt daraus, dass die T-Symmetrie ebenfalls verletzt werden kann - denn nur daduch lässt sich die Verletzung der CP aufheben. Würde man fest stellen, dass auch die CPT-Symmetrie verletzt werden kann, so würden die lokalen Feldtheorien - welche experimentell sehr gut bestätigt sind - zusammenbrechen.