Работает ли и как закон четности для слабого взаимодействияВ частности, стал «давать сбои» закон сохранения четности. Четность — это математический параметр, который невозможно обрисовать конкретным языком; можно лишь сказать, что он описывается математической функцией, связанной с волновыми свойствами частицы и ее положением в пространстве. У четности два возможных значения — «чет» и «нечет». Четность является ключевым свойством и подпадает под закон сохранения при любых изменениях. Поэтому считалось, что, когда частицы вступают во взаимодействие с образованием новых частиц, суммарная четность исходных и конечных продуктов должна быть одинаковой, аналогично массовым числам, атомным номерам или угловому моменту.Представьте такую картину. При взаимодействии двух частиц — нечетного и четного типов — образуются две новые частицы, из которых одна должна обладать четностью, а другая — нечетностью. Если же обе исходные частицы одинаково четные или нечетные, то и две новые частицы также должны быть либо четными, либо нечетными. Если обладающая четностью частица распадается на две другие частицы, обе должны быть либо четными, либо нечетными. Если же образуются три новые частицы, то либо все три должны быть четными, либо же одна — четной, а две другие — нечетными. (Это правило легко понять на примере обычных четных и нечетных чисел, которые подчиняются тем же законам. Например, четное число получается либо от сложения двух четных чисел, либо двух нечетных, но ни в коем случае не от сложения четного числа с нечетным.) Вот, собственно говоря, в чем смысл закона сохранения четности. Первые проблемы возникли, когда выяснилось, что АС-мезоны иногда распадаются на два пи-мезона (которые, будучи нечетными частицами, дают в результате четность), а иногда на три пи-мезона (что приводит к суммарной нечетности). Физики решили, что это два разных типа АГ-мезона — четного и нечетного типа, которым были присвоены имена «тета-мезон» и «тау-мезон» соответственно. Однако, за исключением типа четности, эти частицы обладали одинаковой массой, зарядом, устойчивостью и всем остальным. Было трудно поверить, что в природе возможны столь похожие друг на друга частицы. Возможно, это одна и та же частица, а закон сохранения четности не универсален? Эту смелую идею выдвинули в 1956 году два молодых китайских физика, работавшие в США, Ч. Ли и Ч. Янг. Они предположили, что закон сохранения четности однозначно справедлив для сильных взаимодействий, но при слабых взаимодействиях (например, при распаде АС-мезонов) он может нарушаться. После того как они математически обосновали свою гипотезу, оказалось, что закон сохранения четности нарушается и частицы, вовлеченные в слабые взаимодействия, подчиняются принципу «правой и левой руки», что первым сформулировал в 1927 году венгерский физик Е, Вигнер. Вот объяснение этого принципа. Ваши правая и левая рука являются антиподами. Каждая из них является зеркальным отражением другой: в зеркале правая рука выглядит как левая и наоборот. Если бы обе руки были полностью симметричны, то их непосредственный вид и зеркальное отражение были бы идентичны. И никакого видимого различия между правой и левой рукой просто не существовало бы. Теперь распространим этот взгляд на частицы, излучающие электроны. Если во всех направлениях вылетает одинаковое количество электронов, то правило левой и правой руки не соблюдается. Но если большая часть электронов летит в определенном направлении, скажем, вверх, то частица становится несимметричной: если взглянуть на процесс распада частицы в зеркало, там отразится ее зеркальный антипод. Закон симметрии для слабого взаимодействия расширен Открытие слабого взаимодействия Практическая проверка закона четности Работает ли и как закон четности для слабого взаимодействия |
|
Разное |
|
|