Fysiker har häftat sina hjärnor under lång tid över brott mot kombinerad paritet vid förfall av vissa partiklar. Den engelska teoretiska fysikern Mark Hadley framför en mycket extravagant hypotes som förklarar orsakerna till detta fenomen: enligt hans åsikt hamnade vi just på fel plats.
Enligt fysikern Mark Hadley är det just de partiklar och antipartiklar (neutrala K-mesoner, B-mesoner och D-mesoner) som är mest känsliga för det intragalaktiska fältet, i de sönderfall som till och med den kombinerade pariteten inte bevaras.
Fram till mitten av förra århundradet antog teoretikerna och experimenterade garanterade att absolut alla transformationer av elementära partiklar är invarianta med avseende på spegelns symmetri. Detta innebär att någon process med deras deltagande inte kommer att förändras från reflektion i en platt spegel, oavsett hur den är belägen i rymden, eller, som är densamma, från att ersätta höger med vänster och vänster med höger. Fysiker kallar detta invarians paritetskonservering. Det verkar uppenbart och naturligt, eftersom skillnaden mellan höger och vänster verkar vara helt godtycklig. Av de fyra grundläggande interaktionerna - tyngdkraft, elektromagnetisk, stark och svag - följer de första tre verkligen lagen om bevarande av paritet, och helt och utan undantag. Men i svaga interaktioner (t.ex.vid processerna med beta-sönderfall av atomkärnor) bevaras inte pariteten. Vi kan säga att transformationer av partiklar, kontrollerade av svag interaktion, reagerar på skillnaden mellan höger och vänster. Denna funktion förutsades teoretiskt 1956 och bekräftades snart experimentellt.
Napra … nale … in
Parcons nonconservation i svaga interaktioner föll bokstavligen på fysikernas huvuden och uppfattades som en obehaglig paradox. Teoretiker föreslog omedelbart att symmetrin mellan vänster och höger fortfarande existerar, men den visar sig inte som "head-on" som tidigare trott. Flera år före upptäckten av icke-konservering av paritet, antog flera fysiker att spegelbilden av vilken partikel som helst kan vara dess antipartikel. Denna idé antydde att lagen om paritetsskydd kunde räddas genom att kräva att spekulär reflektion åtföljs av en övergång till antipartiklar. Men även detta trick hjälpte inte. Redan 1964 visade de amerikanska forskarna James Cronin och Val Fitch i experiment som utfördes vid den variabla gradientsynkrotronen vid Brookhaven National Laboratory.att långlivade neutrala K-mesoner förfaller med svag icke-konservering av en sådan generaliserad (som fysiker säger kombinerad) paritet. För denna upptäckt fick de Nobelpriset i fysik 1980. Och 2001 visade experimenten BaBar vid Stanford Linear Accelerator (SLAC) och Belle vid Japanese Institute for High Energy (KEK) accelerator att kombinerad paritet inte heller bevaras i förfall av neutrala D-mesoner och B-mesoner heller.att vid förfall av neutrala D-mesoner och B-mesoner heller inte den kombinerade pariteten bevaras.att vid förfall av neutrala D-mesoner och B-mesoner heller inte den kombinerade pariteten bevaras.
Kampanjvideo:
CP-inversion i fysik kallas samtidig inversion av laddningskonjugationen (betecknad med bokstaven C, laddning), som förvandlar en partikel till en antipartikel, och inversionen av paritet (P, paritet), som speglar partikeln, byter "höger" och "vänster". De starka och elektromagnetiska interaktionerna med avseende på CP-inversionen är symmetriska (som fysiker säger, invariant), men den svaga interaktionen är det inte, vilket observeras i vissa förfallprocesser. I synnerhet oscillerar neutrala kaoner (K-mesoner bestående av en s-antikvark och en d- eller u-kvark), det vill säga de förvandlas till antipartiklar och vice versa. Sannolikheterna för transformation i framåt och bakåt är inte lika, och detta indikerar indirekt brott mot CP-symmetri.
Dålig plats
Enligt standardteorin om elementära partiklar är paritetens icke-konservering en grundläggande egenskap hos svaga interaktioner. Det är exakt vad fysikern Mark Hadley från British University of Warwick invänder mot. Han medger att den svaga interaktionen bevarar paritet, men vi märker inte detta, eftersom … vi är på fel plats i universum. Jorden kretsar kring solen, som tillsammans med andra stjärnor rör sig runt mitten av vår galax. Båda rörelserna tar bort rymden - tiden och snedvrider dess mätvärden. Korrigeringarna orsakade av jordens orbitalrotation är försumbar, vilket inte kan sägas om den galaktiska rotationen, där hundratals miljarder stjärnor deltar. Det skapar en dedikerad riktning i rymden - själva riktningen där vektorn i det galaktiska vinkelmomentet ser ut. Därför har det intragalaktiska utrymmet inte spegel symmetri, så att det inte är skyldigt att observera transformationen av elementära partiklar.
Hadley tror att intrång i rymdtid orsakad av rotationen av galaxen skapar något som ett kraftfält som påverkar partiklar och antipartiklar på olika sätt. Men påverkan visar sig inte universellt utan beror på typen av partiklar och de processer de deltar i. Enligt Hadley känns det intragalaktiska fältet mest av de partiklar i vars sönderfall även den kombinerade pariteten inte bevaras.
Orientera efter galaxen
Det följer av Hadleys hypotes att resultaten av experiment som utformats för att testa paritetskonservering beror på var dessa experiment utförs. I en liten sfärisk galax med låg vinkelmoment skulle paritet bevaras mycket bättre än på jorden, och någonstans i tomt djup rymd skulle någon spegelreflektion inte förändra någonting alls. Enligt samma logik skulle paritetsbevarande lagen bara brista i sömmarna nära snabbt roterande neutronstjärnor. Sådan är relativismen orsakad av påverkan av gravitationseffekter på transformationen av elementära partiklar.
Hadley tror att denna effekt kan testas på jorden, redan för närvarande. För att göra detta är det nödvändigt att se om arten av paritetsbrott inte förändras beroende på riktningen för partiklarna spridande med avseende på vektorn av galaktisk rotation. Hadley medger till och med att analysen av de data som redan samlats i experiment på acceleratorer är tillräckligt för detta. Och om effekten bekräftas, är det mycket möjligt att inte bara markbundna, utan också galaktiska koordinater kommer att finnas på ritningarna av framtida acceleratorer.
Alexey Levin