CP及其他对称性的对称性

本文研究相对论量子场论中对称性的外自同构（“对称性的对称性”），包括电荷共轭（C）、空间反射（P）和时间反演（T）变换。以教学方式介绍了外自同构的群论，并证明CP变换是理论整体、局域和时空对称性的特殊外自同构。研究表明，某些离散群允许对具有固定几何值的参数无关CP破坏复相位进行群论预测。本论文的其余部分开创性地研究了与C、P或T无关的外自同构。展示了外自同构一般如何关联对称性不变量，并在具有自发对称破缺的理论中，蕴含不同真空期望值之间的关系。由此，外自同构可以产生涌现对称性。讨论了一个具有离散对称性和三个标准模型希格斯场副本的示例模型，其中丰富的外自同构结构完全固定了希格斯真空期望值在场空间中的方向，包括CP破坏相对相位。这构成了自发几何CP破坏现象的基础。强调了外自同构对广泛未来研究领域的潜在意义。