CP破壞
cpviolationCP破壞粒子物理學中,聯繫電荷共軛(c)和宇稱(p)的組合定律,因弱相互作用而受到的破壞。弱相互作用是引起核反應如核衰變的原因。電荷共軛是例子轉變為反粒子的數學運算。例如改變其電荷符號。電荷共軛暗示任何荷電粒子都有電荷相反的反物質或反粒子與之相匹配。電中性粒子的反粒子可以和粒子全同,例如中型π介子;或和粒子完全不同,例如反中子。宇稱或稱空間反演,是指粒子或粒子系統空間坐標的原點反射,即三維空間坐標,x,y,z。分別變為-x,-y,-z。多年來一直假定基本過程(涉及電磁相互作用,強相互作用和若相互作用)的電荷共軛宇稱是嚴格對稱的。對於第三種運算,即對應於運動反演的時間反演(T)也是一樣成立。時間的不變性暗示無論何時的一個運動為物理定律所允許,則反演定律也同樣被允許。20世紀50年代中期的一系列發現使得物理學家鄭重的改變C,P,T.不變性的假定。
2005年度國家自然科學獎
電荷-宇稱對稱性破壞和夸克-輕子味物理的理論研究
由中國科學院理論物理研究所吳岳良完成
該項目屬於粒子物理理論研究領域。電荷共軛—宇稱(CP)對稱性涉及到空間和物質的基本對稱性,一直是粒子物理研究的前沿領域。Cronin和Fitch因發現CP破壞而榮獲諾貝爾獎。但他們發現的只是間接CP破壞,既可由弱作用引起,也可由超弱作用來解釋。要區分它們,必須研究直接CP破壞。這不僅對探索自然界新的作用力和理論有著重要意義,而且對弄清CP破壞的起源起著關鍵性的作用。自1964年起物理學家一直致力於對直接CP破壞的研究。
該項目對探索了近四十年的直接CP破壞給出更精確和自洽的理論預言,得到歐洲核子中心NA48和美國費米實驗室KTeV兩個重要實驗的證實。由此實驗和理論首次確立了自然界中直接CP破壞的存在,成功地檢驗了標準模型的CP破壞機制,排除了超弱作用理論。該項目同時解釋了困擾粒子物理學界近五十年的所謂ΔI=1/2規則。被國際同行公認為“北京組”工作,得到國際上實驗和理論主要專家的認可和引用。該項目對CP對稱性自發破缺的雙黑格斯二重態模型(S2HDM)中一些重要的物理唯象進行系統研究,指出S2HDM可以成為CP破壞起源的一種新物理模型。
在電荷-宇稱對稱性破壞和夸克-輕子味物理理論研究方面,吳岳良作為主要完成人在國際核心刊物上發表了幾十篇論文,總引用率達1000餘次。發表在美國《物理評論快報》(PRL)上的論文單篇引用達90餘次。