전하 켤레 대칭

양자장론에서 전하 켤레 대칭(charge conjugation symmetry) 또는 C-대칭(C-symmetry)은 입자를 같은 스핀을 가지는 반입자로 바꾸는 대칭이다.

정의 편집

전하 켤레 대칭 연산자  는 주어진 입자를 그 반입자로 바꾸는 유니터리 연산자이다. 만약 입자가 스핀을 가질 경우 (스피너벡터 입자의 경우), 통상적으로 그 스핀을 보존하게 정의한다. 이는  을 만족한다.

예를 들어, 스칼라장  의 경우,

 

이며, 4차원 디랙 스피너

 

의 경우

 

이다. 이는

 

을 만족한다.

실수 스칼라장 또는 마요라나 스피너장의 경우, 스스로의 반입자이므로  이다.

전자기 퍼텐셜  의 경우

 

이다. 따라서 전기장자기장도 전하 켤레 대칭에 따라서  ,  로 변환한다. 이는 입자를 반입자로 바꾸면 그 전하가 반대가 되므로, 전하에 비례하여 작용하는 전자기장도 마찬가지로 그 방향을 바꾸어야 하기 때문이다. 이에 따라 양자전기역학작용

 

이 (부분적분을 통하여) 전하 켤레 대칭에 따라 불변임을 알 수 있다. 보다 일반적으로, 게이지 이론의 퍼텐셜도 마찬가지로 전하 켤레 대칭 아래 부호가 바뀐다.

참고 문헌 편집

  • Sozzi, M.S. (2008). 《Discrete symmetries and CP violation》. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-929666-8. 

같이 보기 편집