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8月22日 通过宇宙微波辐射背景观测cpt对称性破缺(aps focus)(2008-03-20) 物理学定律有许多对称性。无论你沿何方向掷出一球，它都将遵从同样的重力规律而落回地面（重力场的球对称性）。然而理论学家们发现相对论性量子力学暗示一种基本的对称：CPT对称（现代物理学的基石之一）可能破缺。2006年6月，研究者们描述了一种通过测量宇宙微波背景辐射以检验CPT对称破缺与否的方法，发表在PRL上。他们的分析结果验证了轻微的CPT对称破缺的存在。 众所周知，粒子物理中任何已知的相互作用都遵循CPT不变性。制备一组相互作用的粒子，把它们做镜像翻转（P变换:(x,y,z)->(-x,y,z)）把所有带电粒子的电性取反号（C变换:q->-q），再做时间反演（让新系统中的时间倒流）变换（T变换:t->-t）。如果经历这一系列变换，粒子间的相互作用保持不变，这就是CPT不变性。由于cpt变换涉及对空间与时间操作，cpt对称破缺可能会影响相对论中关于时空对称性的假定。 cpt对称性破缺意味着空间中并非所有的方向都是等价的：可能存在一个特殊的方向，以至于电磁波传播方式依其传播方向与该特殊方向夹角不同而不同。北京国家天文台的Bo Feng和他的同事们细查了对源自宇宙大爆炸而弥漫于全宇宙的微波辐射背景的观测结果，以期寻找到这种电磁传播各向异性效应。 来自星载望远镜WMAP以及热气球载望远镜BOOMERANG的观测数据囊括了对全天微波辐射背景的偏振方向的具体测量值。如果cpt对称性发生破缺，那么当辐射在宇宙中传播是，其偏振方向将关于某个特定方向旋转。 虽然无法跟踪单个微波辐射背景光子的偏振方向随时间的改变，Feng和他的同事们意识到偏振方向的转动将会使得空间上两点的偏振起建立某种关联。通过分析，他们发现了某些关联的迹象（原文中附图的白线），然而，就统计意义而言，不排除这些关联是随机产生的可能性。 即便进一步的实验将去确认这样的关联，Feng承认，这并非cpt对称性破缺的决定性证据。Feng的小组，严格意义上观测到的只是P对称性的破缺。没有任何理论可以证明对光子而言P对称性破缺就意味着CPT联合对称性破缺（C变换与T变换可能消除P变换的影响）。更甚者，此种形式的CPT对称性破缺可能还会与“暗能量”扯上关系[不懂]（宇宙学家们常把宇宙膨胀过程中一些难以理解的现象归于“暗能量”作祟）。 加州理工大学的Marc Kamionkowski认为目前为止对于诸如CPT破缺等奇异现象的观测都是徒劳的。然而由于人们对什么是“暗能量”完全没有头绪，这样的测量或多或少增强了先前不可思议的假定的可信度。虽然没有得到决定性的结论，这个中国小组的工作“非常出色”。这将鼓励人们更进一步细查已有的数据，以寻找cpt破缺的证据。 原文：http://focus.aps.org/story/v17/st21 引用通告此日志的引用通告 URL 是： http://lifengphysics.spaces.live.com/blog/cns!5199E46D9E4C2855!553.trak 引用此项的网络日志
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