ТЕОРЕМА

ТЕОРЕМА СРТ (С Р Т-теорема),
теорема квантовой теории поля, согласно к-рой уравнения теории инвариантны
относительно СРТ-преобразования, т. е. не меняют своего вида, если
одновременно провести три преобразования: зарядовое сопряжение С (замена
частиц античастицами), пространственную инверсию (зеркальное отражение)
Р
(замена координат r на - r) и обращение времени Т (замена
времени Г на - i). Т. СРТ была сформулирована и доказана
в работах нем. физика Г. Людерса (1952-1954) и швейц. физика В.
Паули
(1955). Она вытекает из осн. принципов квантовой теории поля.
Если в природе происходит некоторый процесс, то в силу T. СРТ
с
той же вероятностью в ней может происходить и процесс, в к-ром частицы
заменены соответствующими античастицами, проекции их спинов имеют
противоположный знак, а начальные и конечные состояния процесса поменялись
местами.

Из T. СРТ, в частности, следует,
что массы и времена жизни частицы и античастицы равны; электрич. заряды
и магнитные моменты частицы и античастицы отличаются только знаком; взаимодействие
частицы и античастицы с гравитационным полем одинаково (нет "антигравитации");
в тех случаях, когда взаимодействие частиц в конечном состоянии пренебрежимо
мало, энергетич. спектры и угловые распределения продуктов распадов для
частиц и античастиц одинаковы, а проекции спинов противоположны.

На опыте ни одного случая нарушения
Т. СРТ не обнаружено. Точность, с к-рой проверено равенство масс
частицы и античастицы для К° - и К° -мезонов составляет примерно 10¹⁵,
что на 10 порядков превышает лучшую точность, достигнутую для масс других
частиц: 10⁵ для электрона (е) и позитрона (е⁺),
10⁴ для мюонов ц- и n⁺,10³ для К-и
К⁺ -мезонов. Равенство времён жизни частиц и античастиц проверено
с точностью, не превышающей 10³, а равенство магнитных моментов
- с точностью 10⁶ для u^- и u⁺
и 10⁵ для е^- и е⁺. Точность сравнения
спектров и поляризации в распадах частиц и античастиц, по-видимому, не
превышает 10².

До 1956 существовала уверенность,
в том, что законы природы симметричны (одинаковы) относительно каждого
из преобразований С, Р и Т в отдельности. Открытие в 1956
нарушений Р- и Синвариантности, так же, как и открытие в 1964 нарушения
СР-инвариантности (см. Комбинированная инверсия), почти не затронуло
теоретич. аппарат физики, к-рый оказался способным включить в себя эти
открытия естественным образом, без нарушения фундаментальных принципов
теории. В отличие от нарушения Р-, С- и СР-инвариантности, нарушение
СРТ-инвариантности, если бы оно было обнаружено на опыте, повлекло
бы за собой изменения основ квантовой теории поля. Нарушение Т. СРТ
"разорвало"
бы связь между частицами и античастицами. В рамках традиционной квантовой
теории поля основания T. СРТ (релятивистская инвариантность, локальность
взаимодействия, связь спина и статистики и др.) таковы, что пока
не видно, как можно было бы пожертвовать хотя бы одним из них, не изменив
радикально всю теорию. В не меньшей степени это справедливой в отношении
аксиоматической квантовой теории поля. Тем интереснее представляются экспериментальные
поиски эффектов проявления СРТ-неинвариантности.

Лит.: Лапидус Л. И., Следствия
СРТ-инвариантности и эксперимент, "Успехи физических наук", 1968, т. 95,
в. 4; Файнберг В. Я., Теоретические основы СРТ-инвариантности, там же,
в. 3.

Л. Б. Окунь.



"ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И
<МАТЕМАТИЧЕСКАЯ
ФИЗИКА", науч. журнал Секции физико-технич. и математич. наук Президиума
АН СССР. Публикует оригинальные статьи физ. и математич. содержания по
фундаментальным проблемам строения материи. Издаётся в Москве с 1969. Ежегодно
выходит 4 тома, каждый из к-рых состоит из 3 выпусков. Тираж (1976) ок.
1100 экз.