Reflexió espacial

La reflexió espacial, també cridada inversió, és un terme amprat en física. Descriu una reflexió de l'espai en la que es reflectixen tots els punts respecte a l'orige de coordenades. Açò significa que una posició $\overrightarrow{r}$ es convertix en $-\overrightarrow{r}$.

En coordenades cartesianas açò significa que els signes de totes les coordenades estan invertits, lo que distinguix la reflexió espacial d'una reflexió especular, com la que es genera per mig d'un espill pla (en la que solament s'invertix el signe de les coordenades del vector normal respecte a l'espill). La reflexió espacial completa també s'obté si, despuix de la reflexió sobre un pla, s'eixecuta una rotació de 180° al voltant de la normal. Si també es considera el temps com a dimensió en relació en l'espai-temps, la reflexió espacial solament canvia el signe de les coordenades espacials, i el temps permaneix sense canvis.

Aplicacions

En física es distinguix en l'espai tridimensional entre vectores polars i vectores axials (estos últims també es denominen pseudovectores). Els primers canvien de signe quan es reflectixen en l'espai, els segons no. Per eixemple, l'ubicació $\overrightarrow{r}$ i la força $\overrightarrow{F}$ són vectores polars. El parell $\overrightarrow{M}=\overrightarrow{r}\times \overrightarrow{F}$, pel contrari, és un vector axial (ya que abdós factors del producte en creu canvien de signe quan es reflectixen en l'espai, el signe del parell es conserva).

Quan un objecte físic es fusiona en la seua reflexió espacial, es troba en un estat de paritat positiu. No obstant, els signes s'intercanvien en elements com camps de força, oscilacions, onas, o vectores d'estat en mecànica quàntica, que queden en un estat de paritat negativa.

De les quatre interaccions fonamentals de la física, la gravetat, l'electromagnetisme i l'interacció forta són invariantes baixe reflexions espacials. Açò significa que els processos que provoquen, despuix de reflectir l'estat inicial, transformarien al mateix temps el sistema en qüestió a l'estat final reflectit. No obstant, l'interacció dèbil viola la invariancia especular (vore violació de paritat). Açò va ser postulat en 1956 pels físics Tsung-Dao Lee i Chen Ning Yang i confirmat experimentalment, entre uns atres, per Chien-Shiung Wu en la desintegració beta. No obstant, les quatre forces fonamentals són invariantes baix la simetria CPT estesa (reflexió espacial, inversió del temps, inversió de càrrega o intercanvi de partícules i antipartículas).