Fizicienii și-au ridicat creierul de mult timp pentru încălcarea parității combinate în degradarea anumitor particule. Fizicianul teoretic englez Mark Hadley prezintă o ipoteză foarte extravagantă care explică motivele acestui fenomen: în opinia sa, am ajuns doar în locul nepotrivit.
Potrivit fizicianului Mark Hadley, tocmai acele particule și antiparticule (mezonii K neutri, B-mesonii și D-mesonii) sunt cele mai sensibile la câmpul intragalactic, în decăderea cărora nici măcar paritatea combinată nu este păstrată.
Până la mijlocul secolului trecut, teoreticienii și-au asumat și experimentatorii au garantat că absolut toate transformările particulelor elementare sunt invariante în ceea ce privește simetria oglinzii. Aceasta înseamnă că orice proces cu participarea lor nu se va schimba de la reflectare într-o oglindă plană, indiferent de modul în care este amplasat în spațiu sau, la fel, de la înlocuirea dreptei cu stânga și stânga cu cea dreaptă. Fizicienii numesc această conservare a parității. Pare evident și firesc, deoarece distincția dintre dreapta și stânga pare a fi complet arbitrară. Dintre cele patru interacțiuni fundamentale - gravitaționale, electromagnetice, puternice și slabe - primele trei respectă cu adevărat legea conservării parității și complet și fără excepții. Cu toate acestea, în interacțiuni slabe (de exemplu,în procesele de degradare beta a nucleelor atomice) paritatea nu este conservată. Putem spune că transformările particulelor, controlate printr-o interacțiune slabă, reacționează la diferența dintre dreapta și stânga. Această caracteristică a fost prevăzută teoretic în 1956 și a fost confirmată curând experimental.
Napra … nale … în
Neconservarea parității în interacțiuni slabe a căzut literalmente pe capul fizicienilor și a fost percepută ca un paradox neplăcut. Teoreticienii au sugerat imediat că simetria dintre stânga și dreapta există încă, dar nu se manifestă ca fiind „capul”, așa cum se credea anterior. Cu câțiva ani înainte de descoperirea neconservării parității, mai mulți fizicieni au emis ipoteza că imaginea în oglindă a oricărei particule ar putea fi antiparticulul ei. Această idee a sugerat că legea de conservare a parității ar putea fi salvată necesitând ca reflectarea speculară să fie însoțită de o tranziție la antiparticule. Totuși, nici măcar acest truc nu a ajutat. Deja în 1964, cercetătorii americani James Cronin și Val Fitch, în experimentele efectuate la sincrotronul cu gradient variabil la Laboratorul Național Brookhaven, au arătatcă mezoanele neutre K de lungă durată se descompun cu o neconstăire slabă a unei asemenea parități generalizate (cum spun fizicienii, combinate). Pentru această descoperire, au primit premiul Nobel pentru fizică în 1980. Și în 2001, experimentele BaBar de la acceleratorul liniar Stanford (SLAC) și Belle de la acceleratorul japonez pentru Institutul de Energie Înaltă (KEK) au dovedit că paritatea combinată nu este, de asemenea, conservată în decăderea neutonelor D-mesonilor și B-mesonilor.că în decăderea neutonelor D-mezoanelor și a B-urilor paritatea combinată nu este, de asemenea, conservată.că în decăderea neutonelor D-mezoanelor și a B-urilor paritatea combinată nu este, de asemenea, conservată.
Video promotional:
CP-inversare în fizică se numește inversiunea simultană a conjugării sarcinii (notată cu litera C, sarcină), care transformă o particulă într-un antiparticul și inversarea parității (P, paritate), care reflectă particulele, schimbând „dreapta” și „stânga”. Interacțiunile puternice și electromagnetice în ceea ce privește inversarea CP sunt simetrice (așa cum spun fizicienii, invariante), dar interacțiunea slabă nu este, ceea ce se observă în unele procese de degradare. În special, kaonurile neutre (mezonii K constând dintr-un anti -ark s și un d- sau u-quark), adică se transformă în antiparticule și invers. Probabilitățile de conversie în direcțiile înainte și invers nu sunt egale și acest lucru indică indirect încălcarea simetriei CP.
Loc rău
Conform teoriei standard a particulelor elementare, neconservarea parității este o proprietate fundamentală a interacțiunilor slabe. Aceasta este exact ceea ce își are în vedere fizicianul Mark Hadley de la Universitatea Britanică din Warwick. El recunoaște că interacțiunea slabă păstrează paritatea, dar nu observăm acest lucru, deoarece … ne aflăm în locul nepotrivit în Univers. Pământul se învârte în jurul Soarelui, care, împreună cu alte stele, se deplasează în jurul centrului galaxiei noastre. Ambele mișcări se deplasează de-a lungul spațiului - timp, distorsionând valorile sale. Corecțiile cauzate de rotația orbitală a Pământului sunt neglijabile, ceea ce nu se poate spune despre rotația galactică, la care participă sute de miliarde de stele. Creează o direcție dedicată în spațiu - chiar direcția în care arată vectorul momentului unghiular galactic. Prin urmare, spațiul intragalactic nu are simetrie oglindă, astfel încât nu este obligat să observe transformarea particulelor elementare.
Hadley consideră că antrenarea spațiului-timp cauzată de rotația galaxiei creează un fel de câmp de forță care afectează particulele și antiparticulele în moduri diferite. Dar influența nu se manifestă universal, ci depinde de tipul de particule și de procesele la care participă. Potrivit lui Hadley, câmpul intragalactic este cel mai puternic resimțit de acele particule în a căror degradare chiar și paritatea combinată nu este păstrată.
Orientați prin galaxie
Din ipoteza lui Hadley rezultă că rezultatele experimentelor concepute pentru testarea conservării parității depind de locul în care se efectuează aceste experimente. Într-o mică galaxie sferică cu un moment unghiular mic, paritatea s-ar păstra mult mai bine decât pe Pământ, iar undeva în spațiul adânc gol, orice reflexe oglindă nu ar schimba nimic deloc. Conform aceleiași logici, legea de conservare a parității ar izbucni doar la cusăturile din apropierea stelelor cu neutroni cu rotație rapidă. Acesta este relativismul cauzat de influența efectelor gravitaționale asupra transformării particulelor elementare.
Hadley consideră că acest efect poate fi testat pe Pământ, deja în prezent. Pentru a face acest lucru, este necesar să vedem dacă natura încălcării parității nu se modifică în funcție de direcția de împrăștiere a particulelor în raport cu vectorul de rotație galactică. Hadley recunoaște că analiza datelor acumulate deja în experimente pe acceleratoare este suficientă pentru asta. Și dacă efectul este confirmat, este foarte posibil ca nu numai coordonatele terestre, dar și cele galactice să fie pe desenele acceleratoarelor viitorului.
Alexey Levin
