CP 破坏

假设你做了一个粒子物理实验，然后做两处改动再做一遍：把每个粒子都换成它的反粒子，同时透过一面镜子来看整件事。如果宇宙完全不偏不倚，这两个版本会给出完全相同的结果。CP 破坏正是这样一个发现：在罕见的情形下，它们并不相同——某些过程的“反物质加镜像”版本，发生的速率与原版略有差别。这意味着自然内置着一种微小的偏好，把物质和反物质区分开来，是世界与它那映在镜中的反物质孪生体之间的一种差异。

这个名字来自两种操作的组合：C（电荷共轭）把粒子变成反粒子，P（宇称）像镜子那样左右翻转。在很长一段时间里，物理学家以为，尽管弱相互作用单独会破坏 P，但 C 与 P 的组合 CP 仍会是一个完美的对称性。CP 破坏正是推翻这一点的实验事实：某些弱相互作用导致的物质与反物质衰变，发生的概率有可测得的差别。具体地说，一个粒子和它的反粒子可以衰变到同一个末态，但若仔细计数，其中一条路径会被略微偏好。这种效应很小——常常只有百分之几甚至更小——但它真实、可重复，并通过夸克在各代之间混合的方式内置于标准模型之中。

CP 破坏之所以重要，有一个极其重大的原因：它是解释“宇宙为何含有物质、而非等量的物质与反物质”所必需的一味原料。如果没有某种以不同方式对待物质与反物质的过程，早期宇宙就永远不可能落得偏向一方。CP 破坏正是自然中存在这种差异的确凿证明。一个对本领域至关重要的诚实提醒是：我们迄今测得的 CP 破坏量，远远太小，不足以说明宇宙中实际的物质过剩——所以尽管 CP 破坏真实存在，宇宙不对称的完整故事仍需要我们尚未找到的物理。