Физиците дълго време рехаха мозъка си над нарушаването на комбинирания паритет при разпадането на определени частици. Английският теоретичен физик Марк Хадли излага много екстравагантна хипотеза, обясняваща причините за това явление: според него ние просто се озовахме на неправилното място.
Според физика Марк Хадли именно тези частици и античастици (неутрални К-мезони, В-мезони и D-мезони) са най-чувствителни към вътрегалактичното поле, при разпадането на което дори комбинираният паритет не е запазен.
До средата на миналия век теоретиците приемат, а експериментаторите гарантират, че абсолютно всички трансформации на елементарни частици са инвариантни по отношение на огледалната симетрия. Това означава, че всеки процес с тяхното участие няма да се промени от отражение в плоско огледало, независимо как се намира в пространството или, което е същото, от замяна на дясното с лявото, а лявото с дясното. Физиците наричат това запазване на инвариантния паритет. Изглежда очевидно и естествено, тъй като разграничението между дясно и ляво изглежда напълно произволно. От четирите основни взаимодействия - гравитационно, електромагнитно, силно и слабо - първите три наистина се подчиняват на закона за запазване на паритета и то напълно и без изключения. При слаби взаимодействия обаче (напр.при процесите на бета-разпад на атомните ядра) паритетът не се запазва. Можем да кажем, че трансформациите на частици, контролирани от слабо взаимодействие, реагират на разликата между дясно и ляво. Тази характеристика е прогнозирана теоретично през 1956 г. и скоро е потвърдена експериментално.
Напра … нале … в
Несъхранението на паритета при слаби взаимодействия буквално падна върху главите на физиците и беше възприето като неприятен парадокс. Теоретиците веднага предположиха, че симетрията между лявата и дясната все още съществува, но тя не се проявява като „главата напред“, както се смяташе по-рано. Няколко години преди откриването на пазенето на паритет, няколко физици предположиха, че огледалното изображение на всяка частица може да бъде нейната античастица. Тази идея подсказва, че законът за опазване на паритета може да бъде спасен, като се изисква това зрително отражение да бъде придружено от преход към античастици. Въпреки това, дори този трик не помогна. Още през 1964 г. американските изследователи Джеймс Кронин и Вал Фич при експерименти, проведени в синхротрон с променлив градиент в Националната лаборатория в Брукхен, показватче дълготрайните неутрални К-мезони се разпадат със слаба неконсервация на такъв обобщен (както казват физиците комбиниран) паритет. За това откритие те получават Нобеловата награда по физика през 1980г. И през 2001 г. експериментите BaBar в Stanford Linear Accelerator (SLAC) и Belle в Японския ускорител на Института за висока енергия (KEK) доказват, че комбинираният паритет не се запазва и при разпадането на неутрални D-мезони и B-мезони.че при разпад на неутрални D-мезони и В-мезони комбинираният паритет също не се запазва.че при разпад на неутрални D-мезони и В-мезони комбинираният паритет също не се запазва.
Промоционално видео:
CP-инверсия във физиката е едновременната инверсия на конюгацията на заряда (обозначена с буквата С, заряд), която превръща частица в античастица, и инверсия на четността (P, четност), която отразява частицата, сменяйки надясно и наляво. Силните и електромагнитни взаимодействия по отношение на инверсията на СР са симетрични (както казват физиците, инвариантни), но слабото взаимодействие не е, което се наблюдава при някои процеси на разпад. По-специално, неутралните каони (К-мезони, състоящи се от s-антикварк и d- или u-кварк) се колебаят, тоест те се превръщат в античастици и обратно. Вероятностите за преобразуване в посока напред и назад не са равни и това косвено показва нарушение на CP симетрията.
Лошо място
Според стандартната теория за елементарните частици несъхранението на паритета е основно свойство на слабите взаимодействия. Точно това е възражението на физика Марк Хадли от Британския университет в Уорик. Той признава, че слабото взаимодействие запазва паритета, но ние не забелязваме това, тъй като … ние сме на грешното място във Вселената. Земята се върти около Слънцето, което заедно с други звезди се движи около центъра на нашата Галактика. И двете движения носят пространство - време, изкривявайки неговите показатели. Корекциите, причинени от орбиталното въртене на Земята, са незначителни, което не може да се каже за галактическото въртене, в което участват стотици милиарди звезди. Той създава специална посока в пространството - самата посока, където изглежда векторът на галактическия ъглов импулс. Следователно вътрегалактичното пространство няма огледална симетрия, така че не е длъжно да наблюдава трансформацията на елементарни частици.
Хадли вярва, че завладяването на пространството и времето, причинено от въртенето на Галактиката, създава нещо като силово поле, което влияе на частици и античастици по различни начини. Но влиянието не се проявява универсално, а зависи от вида на частиците и процесите, в които участват. Според Хадли интрагалактичното поле се усеща най-силно от онези частици, в чието разлагане дори комбинираният паритет не е запазен.
Ориентира се от галактика
От хипотезата на Хадли следва, че резултатите от експериментите, предназначени да тестват запазването на паритет, зависят от това къде се извършват тези експерименти. В малка сферична галактика с нисък ъглов импулс паритетът би се запазил много по-добре, отколкото на Земята, а някъде в празно дълбоко пространство, всякакви зрителни отражения изобщо не биха променили нищо. По същата логика законът за паритет на паритета просто ще се спука по шевовете близо до бързо въртящи се неутронни звезди. Такъв е релативизмът, причинен от влиянието на гравитационните ефекти върху трансформацията на елементарни частици.
Хадли вярва, че този ефект може да бъде тестван на Земята, вече в момента. За целта е необходимо да се провери дали естеството на нарушението на паритета не се променя в зависимост от посоката на разсейване на частиците по отношение на вектора на галактическо въртене. Хадли дори признава, че анализът на данните, които вече са натрупани в експерименти върху ускорители, е достатъчен за това. И ако ефектът бъде потвърден, е напълно възможно не само земни, но и галактически координати да бъдат на чертежите на ускорителите на бъдещето.
Алексей Левин