Violación CP

Esta violación puede explicar, por ejemplo, porqué existe más materia que antimateria en el universo.La violación CP fue descubierta en 1964 por James Cronin y Val Fitch, quienes recibieron el Premio Nobel por este descubrimiento en 1980.La simetría P o simetría de paridad dice que las leyes de la física permanecerían inalteradas bajo inversiones especulares, es decir, el universo se comportaría igual que su imagen en un espejo.La interacción fuerte, la gravedad y el electromagnetismo tienen simetría CP, pero no así la interacción débil, lo cual se manifiesta en ciertas desintegraciones radiactivas.Es decir, el lagrangiano que describe las interacciones fuerte, electromagnética y gravitatoria son invariantes respecto a transformaciones matemáticas asociadas a la simetría C y la simetría P. La idea tras la simetría de paridad es que las ecuaciones de la física de partículas son invariantes bajo inversiones especulares.La simetría de paridad parece ser válida para todas las reacciones que involucran interacciones electromagnéticas y fuertes.Sin embargo, en 1956 los físicos teóricos Tsung-Dao Lee y Chen Ning Yang llevaron a cabo una revisión crítica de los datos experimentales que reveló que, aunque la conservación de la paridad se había verificado en desintegraciones electromagnéticas y fuertes, no se había comprobado en desintegraciones débiles.La primera se basaba en la desintegración beta del núcleo de cobalto-60, y fue realizada en 1956 por un grupo liderado por Chien-Shiung Wu, demostrando de forma concluyente que las interacciones débiles violan la simetría P. Lev Landau propuso en 1957 que la verdadera simetría entre materia y antimateria debía ser la simetría CP, esto es, un proceso en el que se sustituyan las partículas por sus antipartículas es equivalente a la imagen especular del proceso original.La razón por la que esta fase compleja da lugar a una violación de CP no es inmediatamente obvia, pero se puede ver con el siguiente razonamiento.Si no hubiera violación de CP, estas amplitudes deberían ser el mismo número complejo, que se puede separar en magnitud y fase como: Las tasas de reacción físicamente medibles son proporcionales a, por lo que hasta ahora no hay ninguna diferencia.Sin embargo, si hay al menos dos rutas de reacción (por ejemplo, dos estado intermedios distinitos) para, se tiene: Con lo que se obtiene: Por lo tanto, la existencia de una fase compleja da lugar a procesos que ocurren a diferentes ritmos para partículas y antipartículas, y se viola la simetría CP.[1]​ Gracias a este trabajo[2]​ ganaron el Premio Nobel de física en 1980.La violación de CP descubierta en 1964 se debe al hecho de que los kaones neutros se pueden transformar en sus antipartículas (en la que cada quark se sustituye por su antiquark) y viceversa, pero estas transformaciones no ocurren con la misma probabilidad.Esto se conoce como violación indirecta de CP.Los resultados fueron algo controvertidos, y la prueba final llegó en 1999 del experimento KTeV de Fermilab[3]​ y el experimento NA48 del CERN.[8]​ Sin embargo, la misma medida empleando la muestra completa de 3.0 fb−1 datos del Run 1 era compatible con la simetría CP.