Si cada partícula en un sistema aislado fuera reemplazada simultáneamente con su antipartícula, ¿evolucionaría el sistema hacia atrás?

Si intercambiaste todas las partículas con antipartículas y también intercambiaste todos sus momentos con el inverso de sus momentos, y el sistema no involucra ninguna fuerza débil, entonces sí, funcionaría hacia atrás.

Para ver por qué es importante cambiar el impulso, imagine dos electrones volando uno hacia el otro. Si dejamos que se acerquen, se repelerán, frenarán y se volarán. Si, en cambio, activamos el interruptor “anti” y se convierten en positrones, se repelerán, disminuirán la velocidad y se volarán. Eso no es al revés. Si activamos el interruptor “anti” y el interruptor “momentum”, volverán a su lugar de origen original y funcionarán hacia atrás.

Activar el interruptor “anti” se llama “C” partición (para cargar), y activar el interruptor de impulso se llama paridad “P” (donde P representa el impulso por alguna razón histórica). Aplicar ambos al mismo sistema en algún instante es paridad CP, porque es como una multiplicación. (C y P son grupos que se pueden multiplicar de una manera grupal). Tres de las cuatro fuerzas fundamentales son CP simétricas.

La fuerza débil es la resistencia solitaria. Viola la simetría de CP en solo una pequeña cantidad que apenas es visible en los cambios de sabor de quark y aún no se ha descubierto en los cambios de sabor de neutrinos (a menos que haya habido desarrollos en el último año o dos que desconozco, están cerca para encontrarlo). Nadie sabe por qué la fuerza débil es asimétrica como esta. Sin embargo, podría ser responsable de nuestra existencia porque un universo con simetría CP perfecta sería completamente neutral (nada más que fotones) o tendría cantidades iguales de materia y antimateria. Observacionalmente, nuestro universo es principalmente fotones con una pequeña cantidad de materia y una increíblemente pequeña cantidad de antimateria.

En cuanto a su segunda pregunta, si el sistema no tuviera carga neta ni impulso neto, cambiar todo respetaría las leyes de conservación global. Sin embargo, hay una acción a distancia involucrada en mover las cargas y los momentos, y ninguna ley física conocida puede hacer que esto suceda. Las simetrías C, P y T (inversión de tiempo) son propiedades matemáticas que describen el sistema, no interruptores que en realidad puede activar en un sistema real.

More Interesting

¿Cómo propone la teoría de cuerdas dimensiones alternativas?

¿La teoría de cuerdas tiene alguna ecuación todavía? Elegí no estudiarlo porque Ed Witten me dijo que no había ninguno.

¿Los bosones tienen antipartículas?

¿Hay geometrías que solo existen en un gran número de dimensiones (digamos 20) pero que no se pueden representar en 3? Si no, ¿no podemos encontrarlos?

Por cada partícula atómica, ¿cuántas partículas no atómicas hay en la materia 'normal'?

LHC ha demostrado que las partículas de Higgs existen en el universo. ¿Crees que existen partículas anti-Higgs?

¿La notación nuclear para elemento se aplica también con partículas subatómicas?

¿Los puntos de vista establecidos desde hace mucho tiempo sobre la creación de la Torá o el Cabalismo apoyan la teoría de cuerdas?

¿Hay clases sobre temas como la teoría de Kaluza-Klein, SUSY y otras teorías de física más avanzadas?

Si la mayoría de los científicos originalmente preferían un universo estático, ¿se propuso la teoría del Big Bang principalmente para sugerir que el universo tuvo un comienzo?

¿Por qué el universo temprano se inflará en lugar de enfriarse?

¿Es la teoría del campo cuántico solo un marco matemático, o una nueva descripción de la estructura del espacio?

¿Por qué las partículas generan campos a su alrededor?

Si los protones no se descomponen (aunque potencialmente se predice que lo hacen), ¿por qué existe la desintegración beta más?

Si los átomos están hechos de partículas, las partículas hechas de quarks y los quarks están hechos de materia, entonces, ¿de qué está hecha la materia?