CPT=\mathcal{CPT} \, \psi = \psi
Simetri CPT ini menunjukkan bahwa keseimbangan kosmik tidak hanya mencakup kesetimbangan energi dan momentum, tetapi juga mencakup keteraturan yang lebih mendalam dalam ruang-waktu dan arah waktu.
Dengan formalisme matematis ini, persamaan Dirac menunjukkan bahwa keseimbangan kosmik dijaga melalui simetri fundamental dalam energi-momentum dan invarian relativistik. Ini memberikan bukti matematis yang kuat bahwa keseimbangan kosmik adalah keteraturan yang konsisten dalam hukum-hukum fisika.
BAB 3. Antitesis: Asimetri Fundamental dan Ketidakseimbangan Kosmik
1. Materi-Antimateri: Pelanggaran CP dan Asimetri Baryon
Pandangan simetri kosmik mengalami serangan nyata ketika dihadapkan pada fakta asimetri antara materi dan antimateri. Menurut teori Big Bang, materi dan antimateri seharusnya diciptakan dalam jumlah yang setara. Namun, alam semesta saat ini didominasi oleh materi, sementara antimateri hampir tidak ada. Ini menunjukkan adanya pelanggaran simetri yang nyata dan fundamental dalam hukum fisika.
Fakta argumentatif ini didukung oleh fenomena Pelanggaran CP (Charge-Parity), yang menunjukkan bahwa hukum-hukum fisika tidak sepenuhnya simetris di bawah transformasi muatan dan paritas. Pelanggaran CP pertama kali diamati dalam peluruhan kaon netral pada tahun 1964 oleh Cronin dan Fitch, yang menunjukkan bahwa peluruhan kaon dan antikaon tidak terjadi dengan probabilitas yang sama. Fakta ini mematahkan anggapan bahwa alam semesta mempertahankan simetri absolut antara materi dan antimateri.
Secara matematis, pelanggaran CP dijelaskan dalam model Standar Fisika Partikel melalui matriks CKM (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa) untuk quark, dan matriks PMNS (Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata) untuk neutrino. Dalam matriks CKM, elemen-elemen kompleks yang mengandung fase CP tidak dapat dihilangkan dengan transformasi fasa, menyebabkan pelanggaran CP dalam interaksi lemah.
JCP=Im(VudVusVcdVcs)J_{CP} = Im(V_{ud} V_{us}^* V_{cd}^* V_{cs})
Konstanta Jarlskog JCPJ_{CP} dalam matriks CKM mengukur pelanggaran CP dan tidak pernah bernilai nol, menunjukkan bahwa simetri CP tidak dapat dipertahankan dalam peluruhan partikel tertentu.
Akibat pelanggaran CP ini adalah Asimetri Baryon, yang menunjukkan bahwa alam semesta berisi lebih banyak baryon (proton dan neutron) daripada antibaryon. Rasio ketidakseimbangan ini diukur melalui radiasi latar belakang kosmik:
