CPT 定理的逆命题

由 L\"uders 和 Pauli 最初证明的 CPT 定理确保了任何粒子与其反粒子的质量、寿命、磁矩和截面的相等。我们表明，在由其拉格朗日量描述的洛伦兹不变量子场论中，单独的 CPT 破坏相互作用不会分裂基本粒子与其反粒子的质量，而仅破坏寿命、磁矩和截面的相等。然而，拉格朗日量中场的质项里的 CPT 破坏（可归因于由形状因子描述的粒子大小）仅破坏质量的相等。还表明，相互作用项或质项中 CPT 破坏的两种独立效应不会因更高量子修正而混合，并保持可区分。因此，我们敦促实验工作者寻找有关基本或束缚态粒子与其反粒子之间质量、磁矩、寿命和截面差异的此类可观测效应。在仅质项中存在 CPT 破坏的情况下，除了基本束缚态粒子与其反粒子的质量差异外，由于相空间差异，束缚态的寿命也会存在极其微小的差异。从计算细节来看，上述 CPT 破坏的独立效应似乎是相当普遍的，既不依赖于非定域性如何实现，也不依赖于这种破坏由何引起：由 T 破坏（如本工作所考虑，可归因于宇宙时间方向）、CP 或 T 与 CP 同时破坏。后两种情况满足 Sakharov 解释宇宙重子不对称性的条件。