Problema della CP forte

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In fisica delle particelle il problema della CP forte consiste nella mancata osservazione nei fenomeni di interazione forte della rottura della simmetria CP, prevista teoricamente dalla cromodinamica quantistica (QCD).

Per esempio, una generica violazione CP nell'interazione forte dovrebbe creare secondo la teoria un momento del dipolo elettrico del neutrone paragonabile a e.m. (elettroni per metri), mentre il salto superiore negli esperimenti è circa un trilione di volte più piccolo. Questo è un problema perché vi sono termini naturali della Lagrangiana della QCD che sono in grado di rompere la simmetria CP.

Attribuendo un valore non zero all'angolo della QCD ed alla fase della massa chirale del quark ci si aspetta una violazione CP. Generalmente si considera che la fase della massa chirale del quark possa essere trasformata per contribuire all'angolo , ma rimane da spiegare per quale motivo la Natura abbia scelto un valore così incredibilmente piccolo di questo angolo invece di un angolo di ordine uno. La particolare scelta di un angolo , che in questo caso deve essere molto vicino allo zero, è un esempio di fine tuning (fine regolazione) in cui i parametri di un modello devono essere regolati con grande precisione al fine di accordarsi con le osservazioni, condizione che in fisica costituisce un elemento negativo della teoria.

La più nota soluzione proposta al problema della CP forte è la teoria di Peccei-Quinn, che prevede nuove particelle scalari chiamate assioni.

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