Les événements devraient se dérouler de la même façon si l'on remplaçait les particules par des antiparticules (symétrie C, la conjugaison de charge), si l'on prenait leur image dans un miroir (symétrie P ou hélicité, également appelée chiralité) et si l'on inversait la flèche du temps (symétrie T). La symétrie dite CPT devait être respectée.

De façon générale la symétrie T est conservée. L'image dans un miroir d'une antiparticule remontant le temps est bien similaire à l'image de la même particule qui évolue dans le sens direct. Mais en réalité, nous savons que l'univers n'obéit pas à la symétrie T, car comme le temps s'écoule, il s'étend. Inversement, il se contracterait, modifiant sa structure physique et chimique. Ceci est une explication "thermodynamique" mais elle prouve déjà la non conservation de certaines propriétés de symétrie de l'univers.

L'asymétrie de parité et de temps peuvent déjà être isolés dans le cas de la propagation du neutrino ou de son antiparticule. Quand on parvient à le détecter, on découvre que le neutrino présente une hélicité à gauche. Il se propage uniquement dans le sens de son spin, spiralant vers la gauche, comme s'il ne participait pas à la symétrie universelle. Si l'on sait qu'une symétrie interdit certaines opérations, on peut se demander quel rôle essentiel joue le neutrino dans l'élaboration du cosmos... Si la Nature ne fait rien en vain, cette hélicité particulière limite quelque part les versions des théories aux seules conditions qu'elles prescrivent.

La deuxième asymétrie concerne l'abondance de la matière au détriment de l'antimatière, question qui fut soulevée en 1956 par Chen Ning Yang - celui de la théorie électrofaible -. Avec son collègue Tsung Dao Lee, ils démontrèrent que la symétrie P ne s'appliquait pas dans tous les cas, en particulier dans les processus liant les interactions faibles: ils n'étaient pas à l'image de leur reflet dans un miroir. L'année suivante Lev Landau et Lev Okun de l'Université de Moscou démontrèrent que seule le produit de la symétrie CP était respecté. Mais il faudra  attendre 1964 pour que les physiciens prennent cette possibilité au sérieux et découvrent expérimentalement la violation de la symétrie CP.

La violation de CP apparut lors de l'interaction du méson K°, le kaon à longue vie qui préfère se désintégrer en positrons plutôt qu'en électron. La confirmation de cette découverte leur valu le prix Nobel en 1957. Sept ans plus tard, les physiciens J.Christenson, James Cronin, Val Fitch et R. Turley de l'Université de Princeton démontrèrent que la désintégration du kaon violait également la symétrie de charge sans pour autant que la parité ne rétablisse l'équilibre de la combinaison CPT.

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