Symétrie CPT article sur Futura

[Daniel1958]

Bonjour

Je ne voulais plus polluer le forum par mes posts. Mais ma curiosité a repris le dessus.

La question est simple.

cf article de Futura Sciences

LA symétrie CPT est le produit de trois symétries fondamentales dites « de jauge » que sont :

la symétrie C, une transformation par laquelle une particule est associée à son antiparticule ;
la symétrie P, une transformation qui inverse les trois directions de l'espace ;
la symétrie T, une transformation qui renverse le sens de l'écoulement du temps.
Si un fait expérimental venait faire la preuve d'une violation de la symétrie CPT, c'est toute la théorie de la relativité restreinte d'Einstein qu'il faudrait remettre en cause.

bon je pense à la désintégration B qui n'est que d'un côté

Dois-je comprendre que CPT c'est C ou P ou T au lieu de C et P et T ? Ou alors la béta a été résolue au niveau symétrie ?
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[ornithology]

le produit des trois tout comme CP c'est le produit des deux.

[Daniel1958]

Merci

ben alors

bon je pense à la désintégration B qui n'est que d'un côté

Avec ça la théorie de RR est fausse car il y une violation de CPT avec la désintégration Béta qui ne se fait que dans un sens. Ou alors on a créé une rustine pour coller à la théorie.
et puis il y +a le cas du photon qui n'a pas son antiparticule.

[Sethy]

Merci

ben alors
Avec ça la théorie de RR est fausse car il y une violation de CPT avec la désintégration Béta qui ne se fait que dans un sens. Ou alors on a créé une rustine pour coller à la théorie.
et puis il y +a le cas du photon qui n'a pas son antiparticule.

Personnellement, dans ce genre de situation, j'ai plutôt tendance à me dire qu'il y a quelque qui m'échappe plutôt que d'affirmer qu'une théorie largement admise est fausse ...

Je ne suis pas spécialiste, mais il me semble que l'antiparticule du photon est le photon. Donc dire qu'il n'a pas d'antiparticule ... je vous laisse conclure.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ornithology]

Ah zut alors, vla Daniel qui fait une rechute.

[coussin]

La désintégration beta ne viole pas CPT mais seulement (un tout petit peu) CP.
À ce jour, aucun processus ne viole CPT si je ne m'abuse... Mais je ne suis spécialiste de ces questions.

[jacknicklaus]

Bonjour,

Si un fait expérimental venait faire la preuve d'une violation de la symétrie CPT, c'est toute la théorie de la relativité restreinte d'Einstein qu'il faudrait remettre en cause.

Je vois pas bien la relation entre symétrie CPT et RR. Quelqu'un peut expliciter ?

[coussin]

La symétrie CPT est liée à l'invariance de Lorentz. Les tests de violation de l'un sont en fait des tests de violation de l'autre.
Mais je ne suis pas spécialiste...

[ornithology]

par rapport a la symétrie cpt la violation de cp indique seuleme que la symétrie T est violée, pas qu'il y a un probleme.

[Daniel1958]

Bon je suis étonné .

Je n'affirme aucune théorie C'est un article de Futura qui dit ça

Si un fait expérimental venait faire la preuve d'une violation de la symétrie CPT, c'est toute la théorie de la relativité restreinte d'Einstein qu'il faudrait remettre en cause.

On me dit CPT que le produit des trois. Je l'interprète comme toute particule doit répondre à ses trois propriétés. C'est simple. Peut être mal dit.

Or je vois que la désintégration Béta (sur un seul côté) ne confirmait pas P. J'ai demandé s'il n'y avait un problème ou alors l'article aurait dû être préciser CP possible CT PT etc.... Ce qui n'est pas le cas.

[gts2]

Bonjour,

Je pense que les messages précédents sont clairs : on peut violer C, P ou T mais au total le produit des trois CPT n'est pas violé.

[ornithology]

si CP et violé on sort de la symétrie mais si T est également violé on sort de la symétrie T ca peut permetre d'avoir la symétrie CPT. Un coup de volant a gauche puis un autre a droite et on est revenu sur le droit chemin.

[Sethy]

Produit :

-1 x -1 x 1 = ?

[ornithology]

c est CP et T qui sont violés.
-1 * -1= 1

[pm42]

Je n'affirme aucune théorie C'est un article de Futura qui dit ça

C'est racoleur. Si on trouvait un tel cas, les physiciens seraient ravis parce que cela leur permettrait de trouver la théorie suivante. La RR restera comme la physique newtonienne, valide dans son périmètre.
On parle quand même de choses validées avec une énorme précision. Et la physique newtonienne nous permet d'envoyer des sondes à l'autre bout du système solaire par exemple donc elle n'est pas "fausse" comme la formulation ci-dessous le laisse entendre pour la RR.

[Daniel1958]

Donc si on viole deux symétries mais la troisième est correcte la théorie CPT est respectée. Cela ne semble avoir plus trop de sens (en tous cas pour moi).
Question bête de ma part si je suis votre raisonnement si un seul des indicateurs est violé dans ce cas la symétrie CPT n'est plus respectée.
En fait je déduis, pour que pour conserver la symétrie, qu'un terme peut être modifié à condition qu'un autre le soit aussi.

C'est un peu un raisonnement d'initiés, je déduis aussi que la béta (viole P et T) pas C car on a béta+ et béta -


Merci pour vos explications.

[Pio2001]

Bonjour,
En mathématiques, on utilise le mot "produit" pour parler de "composition" d'opérateurs.

En clair, la symétrie CPT dit que si on applique la transformation C, puis qu'on applique la transformation P au résultat (c'est ça, "faire le produit" de C et P), puis qu'on applique la transformation T au résultat, alors on doit revenir à notre point de départ.

[ornithology]

dire que CPT est une symétrie de la nature est un peu plus compliqué que le retour a l'étét initial.
une symétrie transforme tout processus physique en un autre avec les memes probabilité.
par exemple si on laisse tomber une balle ou qu'on fait des ricochets dans l'eau dans un miroit
on va voir la balle tomber avec la meme accélération, les verres se briser de la meme facon.
si on filme l'image et qu'on dit c'est un phénomene réél il faudrait que ce soit indiscernable d'un fait réél
et pourtant si on filme dans le miroir une opération a coeur ouvert on s'appercevra d'une anomalie dans la probabilité d'avoir le qoeur a gauche.
pour cpt c'est pareil il faut qu'on obtienne des réaction avec les memes probabilités que pour les réactions de départ.

[Daniel1958]

Merci

Mais la mon niveau d'abstraction est trop faible surtout si on ajoute des opérateurs. J'ai pris au pied de la lettre l'article de Futura pourtant très clair mais incomplet. Donc il y a le binôme CP et T Là dans l'exemple c charge inverse / position mirror/ retour dans le passé.
C'est une particule totalement symétrique. Pourquoi on revient au point de départ. Ce n'est pas un abus de language par si on applique un nouveau CPT à cette nouvelle particule là on sera revenu au point de départ.
Attention je dis surement des bêtises mais j'essaye de comprendre.
Toutefois il me semble que cette vision a été crée car on a été déçu de ne pas voir des symétries trés claires selon mes vieux souvenirs.

[mtheory]

Bonjour

Je ne voulais plus polluer le forum par mes posts. Mais ma curiosité a repris le dessus.

La question est simple.

cf article de Futura Sciences


bon je pense à la désintégration B qui n'est que d'un côté

Dois-je comprendre que CPT c'est C ou P ou T au lieu de C et P et T ? Ou alors la béta a été résolue au niveau symétrie ?

Boje moy ! Je ne sais pas qui a écris cette définition mais ce n'est pas moi ! "LA symétrie CPT est le produit de trois symétries fondamentales dites « de jauge » que sont :" CPT n'est PAS un produit de symétries dites de jauge ! Il va falloir que je repasse par derrière. Et effectivement, il faut expliquer pour CP.

[0577]

Une source de confusion est le double sens du terme "symétrie", qui peut faire référence soit à une simple transformation géométrique, soit à une propriété de la physique. Ci-dessous, je réserve le terme de symétrie pour décrire une propriété de la physique.

Considérons X une opération agissant sur les charges et les coordonnées spatio-temporelles (et par conséquent sur les vitesses, impulsions, moments angulaires,...),

Exemples (Notations: q: charge, r: vecteur position, t: coordonnée temporelle, p: impulsion, s: moment angulaire, h: hélicité):

Pour X=C, X(q)=-q, X(r)=r, X(t)=t, X(p)=p, X(s)=s, X(h)=h.

Pour X=P, X(q)=q, X(r)=-r, X(t)=t, X(p)=-p, X(s)=s, X(h)=-h.

Pour X=T, X(q)=q, X(r)=r, X(t)=-t, X(p)=-p, X(s)=-s, X(h)=h.

Pour X=CP, X(q)=-q, X(r)=-r, X(t)=t, X(p)=-p, X(s)=s, X(h)=-h.

Pour X=CPT, X(q)=-q, X(r)=-r, X(t)=-t, X(p)=p, X(s)=-s, X(h)=-h.

Remarque: pour trouver X(p) et X(s) à partir de X(q), X(r) et X(t), on peut se rappeler de formules telles que p=mv=mr/t, s=mrv=mr^2/t, h=ps.

En tant qu'opération agissant sur q,r, et t, CPT est le produit de C, P et T, où le produit signifie la composition des opérations.
Par exemple, CPT(s)=C(P(T(s)))=C(P(-s))=C(-s)=-s.

Pour l'instant, X est juste une opération mathématique sur les quantités q, r, t, p, s...

Maintenant, on dit que X est une symétrie (de la physique) si:

1) pour toute particule i de masse m, charges (électriques ou autre) q, et spin s, il existe une particule X-symétrique X(i),
de même masse m, de charges X(q) et de spin X(s).

2) a) si X(t)=t, la probabilité de passer d'un état initial de particules i avec impulsions p_i à un état final de particules f avec impulsions p_f est égal à la probabilité de passer d'un état initial de particules X(i) avec impulsions X(p_i) à un état final de particules X(f) avec impulsions X(p_f).

b) si X(t)=-t, la probabilité de passer d'un état initial de particules i avec impulsions p_i à un état final de particules f avec impulsions p_f est égal à la probabilité de passer d'un état initial de particules X(f) avec impulsions X(p_f) à un état final de particules X(i) avec impulsions X(p_i).


En ce sens, la question de savoir si X est une symétrie est une question de physique, qui peut se déterminer expérimentalement. Pour 1), on regarde la liste des particules observées expérimentalement, et on vérifie si pour toute particule, on peut trouver une particule X-symétrique. Si 1) est vérifié, on peut tester 2) en comparant des taux de réactions entre différentes particules: il s'agit vraiment d'une prédiction non-triviale, à savoir que des séries de nombres mesurés expérimentalement dans des expériences différentes coïncident.


A partir de 1) et 2), on peut vérifier que si X est le produit (composition) des opérations X_1 et X_2, et si deux des opérations X_1, X_2 et X sont des symétries, alors la troisième l'est aussi. En revanche, X peut être une symétrie sans que ni X_1 ni X_2 le soient.

Par exemple, supposons que X_1 et X_2 soient des symétries. Et supposons qu'on veuille montrer 1) pour X, c'est-à-dire l'existence d'une particule X-symétrique X(i) pour toute particule i. Comme X_1 est une symétrie, il existe une particule X_1-symétrique X_1(i) pour la particule i. Comme X_2 est une symétrie, il existe une particule X_2-symétrique X_2(X_1(i)) pour la particule X_1(i). Finalement, comme X est le produit (composition) de X_1 et X_2, on vérifie que X_2(X_1(i)) est une particule X-symétrique pour i. Mais ça ne marche pas dans l'autre direction: il se pourrait que X soit une symétrie, en particulier qu'il existe une particule X-symétrique X(i) pour toute particule i, alors que ni X_1 ni X_2 ne sont des symétries, par exemple, il se pourrait qu'il n'existe pas de particules X_1-symétriques X_1(i) et X_2(i).

Dans le modèle standard des particules élémentaires, CPT est une symétrie, mais C,P,T, et CP ne sont pas des symétries.

Par exemple, dans le modèle standard avec des neutrinos de masses nulles (qui est incorrect, mais utile pour illustrer), les neutrinos sont tous d'hélicité +1/2 et les antineutrinos sont tous d'hélicité -1/2. En particulier, il n'existe pas de particule C-symétrique pour le neutrino, qui serait un antineutrino d'hélicité +1/2, ni de particule P-symétrique pour le neutrino, qui serait un neutrino d'hélicité -1/2. En revanche, l'antineutrino d'hélicité -1/2 est la particule CP-symétrique du neutrino d'hélicité +1/2.

Un autre exemple: CPT(photon)=photon (plus précisément, la particule CPT symétrique d'un photon d'hélicité +1 est un photon d'hélicité -1. S'il n'existait que des photons d'hélicité -1, CPT ne serait pas une symétrie).

On peut montrer sous des hypothèses générales que CPT est toujours une symétrie pour une théorie quantique des champs relativiste (c'est le "théorème CPT" qui résulte du fait que les fonctions de corrélations d'une théorie quantique des champs relativistes se prolongent analytiquement à un espace-temps euclidien dans lequel la transformation CPT devient une rotation d'angle pi reliée de manière continue à l'identité). C'est la raison pour laquelle les tests de la symétrie CPT peuvent être vus comme des tests de l'invariance de Lorentz (mais on devrait dire plus précisément: de la combinaison de l'invariance de Lorentz et du formalisme général de la théorie quantique des champs).

[0577]

Je n'ai pas ajouté cette remarque à mon précédent message car je viens de voir que mtheory vient de la faire: C, P et T ne sont PAS des symétries "de jauge", contrairement à ce qui est écrit dans l'article de futura.

[ornithology]

je parlais du miroir CP. parles tu d autre chose?
F

[ThM55]

Je lis ceci: "Si un fait expérimental venait faire la preuve d'une violation de la symétrie CPT, c'est toute la théorie de la relativité restreinte d'Einstein qu'il faudrait remettre en cause.

Pas d'accord. Il y a bien un "théorème CPT" en théorie axiomatique des champs mais ce théorème se déduit de plusieurs axiomes, dont celui de l'invariance de Lorentz-Poincaré. Les autres axiomes sont, en gros, ceux de la mécanique quantique, et des axiomes de localité (en fait une version "faible" de la commutativité locale, qui requiert l'annulation de la moyenne dans le vide des commutateurs des champs pour des séparations de genre espace). On déduit le théorème de la conjonction des axiomes. Autrement dit une implication . La négation de CPT donnerait donc la contraposée: .

Tout ce qu'on peut dire est que l'un au moins des axiomes serait faux. Pour trouver lequel ou lesquels, il faut d'autres informations.

De toute façon la question ne se pose pas à l'heure actuelle, puisqu'aucune expérience connue n'a encore contredit l'invariance CPT.

[Daniel1958]

Effectivement j'ai lu que par contre CP aurait été "vilolée" par les kaons mais que CPT était t bien respectée.

Sinon l'article de FUTURA doit être retouché.

[Deedee81]

Salut,

Sinon l'article de FUTURA doit être retouché.

Tu peux donner un lien sur l'article ?

Devoir le retoucher.... n'est peut-être pas une surprise Mais bon ce n'est pas de notre ressort (Futura et Forums Futura sont "un peu fâché" ) Mais faut voir (ça peut être aussi une formulation un peu technique et un malentendu)

Note que la (légère) violation CP implique une légère violation T (et de fait CPT est respecté). Et cela se voit déjà dans le simple cours de Feynman dans la partie sur la désintégration des mésons K0 (même si Feynman n'en parle pas explicitement, mais ça m'avait frappé). Plus d'infos demains si ça t'intéresse.

[Daniel1958]

Voila le lien

https://www.futura-sciences.com/scie...trie-cpt-5061/
Autre reference Jacques Léon editions Ellipse page 220/221 La construction de la matière le modèle standard

[Deedee81]

Merci,

Tu as raison :
"des physiciens ont mis expérimentalement en évidence le fait que la symétrie CPT pouvait être violée"
et
" En revanche, il affirme que la nature conserve bien la symétrie CPT"

Là clairement il y a un soucis, sans doute un faute de frappe et dans la première phrase faut remplacer CPT par CP.

Historiquement :
- on a les symétries C, P, et T. Bien connues (et données dans l'article ou voir wiipedia, seule la symétrie C nécessite d'un peu approfondir, sinon ce n'est pas si difficile à comprendre)
(petit détail mais de taille, il faut bien entendu comprendre ce qu'on appelle "symétrie", ça n'a rien à voir avec la symétrie d'un visage dans un miroir, c'est un peu plus "large" comme définition)
- On a vite démontré que si les postulats de la MQ et de la RR sont justes alors le produit des trois symétries CPT est toujours respecté (c'est bien expliqué dans le livre Quantum Field Theory de Itzykson et Zuber, mais c'est très technique)
- On a découvert une violation maximale de la symétrie C et de la symétrie P par les neutrinos, mais CP respecte respecté
- puis les mésons K (et les mésons B, toujours très étudié car leurs désintégrations semblent violer le modèle standard) ont montré comme violant CP et T. Très légèrement
- Mais CPT est toujours respecté

CPT pourrait être violé, ce n'est évidemment pas exclu, mais ce serait une sacrée révolution (cela remettait en cause la MQ ou la RR).

[ornithology]

Boje moy ! Je ne sais pas qui a écris cette définition mais ce n'est pas moi ! "LA symétrie CPT est le produit de trois symétries fondamentales dites « de jauge » que sont :" CPT n'est PAS un produit de symétries dites de jauge ! Il va falloir que je repasse par derrière. Et effectivement, il faut expliquer pour CP.

il me semble qu'il manque un etc dans cette réponse pour bien indiquer ce qui est citation et ce qui est correction
"LA symétrie CPT est le produit de trois symétries fondamentales dites « de jauge » etc (fin de citation)
CPT n'est PAS un produit de symétries dites de jauge ! Il va falloir que je repasse par derrière. Et effectivement, il faut expliquer pour CP.

[Daniel1958]

Je ne sais pas s'il faut toujours sacraliser la RR. J'ai posté un petit truc dessus >>> (pas de réponse pour l'instant). Après tout les lois de Newton ont marché longtemps (à part le petit problème du périhélie de Mercure) sinon la gravité n'était pas expliquée mais tout collait.

cf extrait partiel de mon post
J'ai lu sur une Bd Suisse Infinix (Ps bravo les Suisses vous faites de la bonne vulgarisation, bonne pédagogie peut être que la proximité du CERN a élevé le niveau d'exigence) quelque chose sur la RG peu intuitif.

Plus un objet sera très éloigné de nous plus la désynchronisation sera importante. Ceci serait dû à un petit x dans les équations de la transformation de Lorentz. L'argument massue est les équations de la RR n'ont jamais été mises en défaut.
Et pourtant certains physiciens ont une approche différente Smolin estime que la spatialisation du temps est une erreur.

Autre argument on n'aurait jamais vu dans nos telescope de décalages du temps.
Je pense qu'il faudrait avoir le don d'ubiquité (et des particules intriquées) pour vérifier cette expérience
Qu'en penses-tu ???