처음 쓰는 물리학에 관한 글이다.
문장이 조금 이상하더라도 양해해주길 바라고
읽으셨다면 여러가지 반응을 해주시면 압도적으로 감사

친구들에게 설명하기 위해 간단하게 각색한 점이 좀 많다.

전문적인 내용을 알기위해 찾아온 물리학도들은 그냥 입자물리학 교재를 찾아 읽어보길 바란다.

우리가 아는 것들 중에는 스칼라와 벡터가 있다.

스칼라란 다른 관찰자들끼리 서로 값에 동의하는 것들이다.

예를들어 너가 보는 나의 질량은 네가 보는 나의 질량과 같다.

벡터란 서로 다른 두 관찰자가 서로 동의하지 못하는 값이다.

예를들어 나는 땅 위에 서있고, 넌 움직이는 버스 안에 있을 때,

내가 보는 날아가는 새의 속도는 너가 보는 새의 속도와 다르다.

위치 값 또한 벡터값이다.

예로 고양이가 풀숲에 앉아있다.

같은 곳에 있는 고양이지만 내 기준으로는 1미터 앞에, 너 기준으로는 2미터 왼쪽에 있는 것이다.

이런식으로 위치 값 또한 벡터이다.

위치값 A(x,y,z) 를 A’(-x,-y,-z) 로 바꿔주는 변환 P를 생각해보자.

간단하게 말해 너가 거울 속에 있는 너 자신을 바라본다고 생각하면 된다.

이 연산 P를 한 물체에 두 번 적용하면 자기자신으로 돌아와야한다.

(거울속에 들어갔다가 나오면 똑같아야한다)

그럼 이 연산 P를 두 번 적용하면 자기자신으로 돌아와야하니,

이 연산을 두번 적용한 P^2 (P의 제곱) = 1 이고,

고로 연산 P는 1 또는 -1이라고 생각할 수 있다.

이를 공간에 대한 홀짝도(Parity)라고 부른다.

비슷하게 두번 적용했을 때 자기자신으로 돌아오는 것이 두 개 더 있다.

그 중 하나는 전하의 +- 이다.

모든 +전하 값을 -로, 모든 -전하 값을 +로 바꾸는 변환 C를 생각해보자.

이는 공간 반전 마냥 두 번 적용하면 자기자신으로 돌아와야한다.

전하의 +-를 바꾸는 변환 C의 제곱은 = 1이고, 고로 C = +1 or -1이다.

이를 전하홀짝도(Charge Parity)라고 부른다.

두 번 적용했을 때 자기자신으로 돌아와야하는 것은 또 존재한다(마지막).

그것은 바로 시간의 방향이다.

시간 t를 -t로 바꾸는 변환 T는 역시나 두 번 적용하면 원래대로 돌아와야한다.

똑같이 T = +1 or -1 이어야한다.

자 여태 배운 변환은

전하의 +-를 바꾸는 C,

공간을 반전시키는 P,

시간을 반전시키는 T 세개이다.

각 변환마다 홀짝도가 +1인 입자, -1인 입자가 따로 존재한다.

이때 각 변환을 두 번씩 적용한 것 외에도 특별한 것이 생긴다.

이 세 개의 변환을 하나의 입자에 한번씩 적용하면 언제나 모든 자연법칙은 그대로다.

어떤 입자에 대해 전하를 반전시키고, 공간을 반전시키고, 시간을 거꾸로 흐르게 하면

우리가 아는 물리학이 그대로 적용된다.

우리는 이를 CPT대칭 이라고 부른다.

이를 위반한 자연현상은 아직까지 보고된 바 없다.