Właściwości materii – rola symetrii CPT w fizyce

Kilka słów na temat symetrii w fizyce głosem dr. Eryka Czerwińskiego, reprezentującego Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Panie doktorze, jakie są cele projektu „Wyznaczenie asymetrii ładunkowej i badanie symetrii CPT w półleptonowych rozpadach mezonów K”.

Dr E.C.: Celem poznawczym planowanego projektu jest badanie symetrii CPT. Aktualnie nie ma dowodów doświadczalnych na łamanie podstawowej symetrii współczesnej fizyki, czyli CPT.

Proszę o kilka słów na temat symetrii dyskretnych w fizyce, które pozwalają wyciągać dość szczególne wnioski o właściwości materii.

Dr E.C.: Symetria CPT  złożona jest z trzech symetrii, gdzie C – jest to symetria związana z zamianą materii na antymaterię, P –  symetria przestrzenna, jest wtedy kiedy byśmy sobie wyobrazili świat w odbiciu lustrzanym, T – jest symetrią odwrócenia w czasie. Badania realizowane przy współpracy z włoskimi naukowcami poszerzają naszą wiedzę temat tych zjawisk. Eksperyment KLOE-2 prowadzony jest wspólnie m.in. przez naukowców z Narodowego Laboratorium we Frascati pod Rzymem oraz pracowników naszego Wydziału.

Jaki jest największy sukces projektu?

Dr E.C.: Dotychczas największym naukowym osiągnięciem projektu jest wyznaczenie tytułowej asymetrii ładunkowej z najlepszą dokładnością na świecie. W granicy niepewności pomiarowych wynik uzyskany w oparciu o dane zebrane detektorem KLOE potwierdza zachowanie symetrii CPT. Pozanaukowym sukcesem jest niewątpliwie zacieśnienie współpracy polsko-włoskiej, która umożliwia wymianę naszych doświadczeń, a także zapewnia nam dostęp do światowej klasy zagranicznej aparatury naukowej.

Puentując, jakie znaczenie mają te badania dla nauki, ale również dla przeciętnego Kowalskiego?

Dr E.C.: Symetria CPT ma fundamentalne znaczenie, ponieważ wszystkie aktualne teorie fizyczne mają u podstaw założenie o jej zachowaniu. Ewentualne odkrycie łamania CPT zmieniłoby całkowicie sposób w jaki rozumiemy otaczający nas Wszechświat, a w konsekwencji prowadziłoby także do przeformułowania podstaw fizyki. W przypadku badań poznawczych trudno jest przewidzieć ich wpływ na rozwój społeczeństwa, można jednak z całą pewnością stwierdzić, że badanie poprawność opisu praw przyrody pozwala na dokładniejszą eksplorację otaczającego nas świata.