Részecskék és antirészecskék: a CPT-invariancia tesztjei (Particles and antiparticles: tests of CPT invariance)

Descrierea eventului:

Részecskék és antirészecskék: a CPT-invariancia tesztjei

A CPT-invariancia általánosan elfogadott alapelve – miszerint a részecskék és az antirészecskék egyenértékűek, eltekintve attól, hogy töltéseik ellentétes előjelűek – csak a szabad részecskékre érvényes, gyenge kölcsönhatás esetében azonban teljesen sérül.[1] A részecskefizika mai elmélete, a Standard Modell szerint a szabad neutrínók is sértik ezt az alapelvet. Mivel az világegyetemben az anyag és az antianyag nem áll egyensúlyban, a Standard Modell bizonyos kiterjesztései feltételezik a CPT-sértést, ami ugyanakkor precíz kísérleti igazolást igényel. A CERN (European Organization for Nuclear Research) antiproton-lassító berendezése a CPT-invariancia kísérleti ellenőrzésére épült, segítségével az antianyag számos tulajdonságát vizsgálják: töltését, tömegét, mágneses momentumát, gravitációs gyorsulását, mindezt a közönséges anyag tulajdonságaival összevetve. Az elméleti bevezető után ezeket a kísérleteket fogjuk röviden áttekinteni.

[1] D. Horváth and Z. Trócsányi, Particles and antiparticles, Mod. Phys. Lett. A 38 (2023) no. 36-37, 2350159.

The commonly accepted equivalence of particles and antiparticles, which follows from the CPT invariance principle, with difference only in the opposite signs of their charges, is valid only for free particles, and with the weak interaction turned on, it is fully violated [1]. Within the standard model, the present theory of particle physics, even free neutrinos are exceptions. As there is an imbalance of matter and antimatter in the Universe, certain extensions of the standard model assume CPT violation, and that necessitates its precise experimental verification. For that CERN built an antiproton decelerator facility where several experiments study antimatter properties: charge, mass, magnetic moment, and gravitational acceleration, as compared with those of ordinary matter. After the theoretical introduction I briefly overview those experiments.

[1] D. Horváth and Z. Trócsányi,”Particles and antiparticles”, Mod. Phys. Lett. A 38 (2023) no. 36-37, 2350159.