[科普中国]-电荷共轭宇称

物理学中，电荷共轭宇称（英语：charge conjugate parity、charge parity或C parity，可标为CP）是粒子的相乘量子数，用以描述一些粒子在电荷共轭的对称运算下的行为。

定义物理学中，电荷共轭宇称（英语：charge conjugate parity、charge parity或C parity，可标为CP）是粒子的相乘量子数，用以描述一些粒子在电荷共轭的对称运算下的行为。1

电荷共轭改变所有量子荷（quantum charge）的正负号，这些量子荷为相加量子数，包括有电荷、重子数与轻子数，以及味荷如奇异数、魅数、底数、顶数与同位旋（I3）。相对地，电荷共轭不改变粒子的质量、线动量或自旋。

数学形式考虑一运算 可将一粒子转变成其反粒子：

两个状态都必须是可归一化，因此

意味着 是幺正的：

对此粒子进行重复两次的 运算，

可以看出 有如下性质：

将所有性质统整可得：

意即电荷共轭算符是自伴算符，也因此是一个可观测物理量。

其他形式电荷共轭 运算的本征态 与本征值 关系如下：

如同宇称，重复 运算两次，则粒子状态不变：

使得本征值 只能为 。此称为粒子的电荷共轭宇称。

上面的条件意味着 与 有相同的量子荷，因此只有真正中性的系统（所有量子荷与磁矩皆为零）是电荷共轭宇称的本征态。符合此条件的有：

光子；

正反粒子约束态，如中性π介子（π）、η介子、正电子素。

实验验证电荷共轭宇称守恒的实验验证：2

：观测到中性π介子会衰变为双光子γ+γ，因此我们可认定π介子有 的性质。然而，每增加一个γ会在π介子的电荷共轭宇称中引入一个-1的因子；衰变成3γ则会违反电荷共轭宇称守恒。过去曾进行了此种衰变的实验验证，其中应用到产生π介子的反应过程： 。

：η介子的衰变。

湮灭。

相关条目宇称在量子力学中，宇称被描述成宇称变换中的量，以P (Parity) 表示。宇称变换（又称宇称倒装），是一个在一个三维坐标系中其中一维的翻转(变换)，在三维空间之内，它也可以是一个在x , y , z 轴中同时进行的变换。

CP破坏CP破坏又称CP不守恒，是物理学，尤其是粒子物理学中的一个术语和定理。它说明在一个物理过程中所谓的CP对称被破坏了。在宇宙学中它对解释今天宇宙中物质的数量超过反物质的数量有极其重要的意义。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所