paritetstransformation

Paritetstransformation, i fysikken en spejlingstransformation, der bytter fortegn på rumlige retninger.

I klassisk fysik forventedes, at de fysiske love ville være invariante under en sådan transformation. Det gælder således både i den Newtonske mekanik og i elektrodynamikken. Når en teori er invariant under en paritetstransformation, betyder det, at man ikke kan afgøre, om en proces, der forløber efter disse love, er virkelig eller blot et spejlbillede. Begge processer er således mulige med passende randbetingelser. Men på niveau af de kvantefeltteoretiske naturlove viser det sig, at paritetsinvarians kan brydes. Specielt er de såkaldt svage vekselvirkninger ikke invariante under en transformation af paritet.

Denne, i første omgang chokerende, mulighed blev først foreslået med en meget præcis teknisk begrundelse af fysikerne Tsung Dao Lee og Chen Ning Yang i 1956, og blev meget hurtigt derefter eksperimentelt verificeret af fysikeren Chien-Shiung Wu. For deres arbejde modtog Lee og Yang i 1957 Nobelprisen i fysik, kun et år efter deres artikel med forslaget om paritetsbrud. Ved en kontroversiel beslutning modtog Chien-Shiung Wu aldrig Nobelprisen til trods for hendes helt essentielle eksperiment, der meget hurtigt bekræftede Lee og Yangs hypotese.

I dag er paritetsbrud en del af en bredere vifte af fundamentale brud på symmetrier i naturen, specielt indgår paritetsoperationen også i kombinationen CP, hvor C står for ladningskonjugering (C for engelsk charge conjugation). Selv denne kombination CP brydes på niveau af fundamentale vekselvirkninger. Derimod betragtes kombinationen CPT (hvor T står for refleksion i tid) som ubrydelig, idet det under meget milde tekniske antagelser vil være ækvivalent til at enten Einsteins specielle relativitetsteori eller kvantemekanikken (eller begge) ikke er korrekte. CPT har bl.a. som konsekvens, at partikler og deres antipartikler har præcis samme masser, og for eksempel anti-atomer har præcis samme lysspektre som atomer.