考慮到弱力當中的CP對稱性破缺，我們很自然地想到這種情況是否也發(fā)生在強力中。我們對強力的最佳理論描述是量子色動力學(QCD)，用QCD導出的強力運動方程實際上允許違反CP對稱性，但我們從未觀察到這樣的行為。舉個例子，如果強力違反了CP對稱性，則中子應該表現(xiàn)出一個電場——就像正電荷和負電荷形成的偶極子電場，我們非常精確的測量并沒有發(fā)現(xiàn)這樣的場。這種理論與實驗之間的差異被稱為強CP問題，目前尚未解決。

對強CP問題提出的解決方案之一是軸子。但在了解這一方案之前，我們需要了解為什么量子色動力學會預測CP違反。

強CP問題的理論來源

那為什么我們還沒探測到呢？一種可能的解釋是，這個θ值剛好等于零，這將導致這個新的項消失，但是沒有充足的理由讓θ等于零。還有一種解決方案是，如果夸克是無質(zhì)量的，那么CP對稱性就會自動守恒。然而，我們知道沒有一個夸克是無質(zhì)量的，因此這種方案并不被接受。1977年，羅伯托·佩塞和海倫·奎因提出了另一個解決方案：θ不是一個常數(shù)，它可以隨著空間和時間的變化而變化。換句話說，θ現(xiàn)在成為了一個新型動態(tài)場，然后θ將自然下降到最低狀態(tài)零，因為這會降低宇宙的整體能量配置。

從數(shù)學推測的粒子

那么，我們?nèi)绾尾拍軝z測到這樣一個難以捉摸的粒子呢？即使軸子沒有電荷，它仍然可以和磁場相互作用，并通過強力產(chǎn)生光子。它們會通過產(chǎn)生一對虛夸克然后衰變?yōu)楣庾觼碜龅竭@一點，這就是普里馬科夫效應。也就是說，在強磁場存在的情況下，這看起來就像軸子變成了光子。

光子也可以以類似的方式產(chǎn)生軸子，這就給了我們實驗思路。一束光穿過強磁場照射到一個不透明的金屬墻上，一般情況下，墻后是探測不到光子的存在。但是，有一些光子變成了軸子并穿過了墻壁，然后又變成了光子，因此我們可以在墻后檢測到光子。在理論上是如此，但到目前為止，實驗還未以這種方式證實軸子的存在。科學家想到的其中一個問題是我們可能無法制造足夠強的磁場，所以他們轉(zhuǎn)向太陽、中子星等自然存在的強磁場，但到目前為止也一無所獲。