Главная > Физика > Лептоны и кварки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Мысленные опыты

До открытия распада среди физиков была очень сильна вера в абсолютный характер CP-инвариантности. Поэтому первое время многие удивлялись тому, что СР-инвариантность нарушается. Теперь в основном удивляются тому, почему СР-инвариантность нарушается столь слабо. Тем не менее не следует недооценивать принципиальной, стороны открытия СР-неинвариантности: мы узнали, что имеются абсолютные отличия частицы от античастицы, что имеются абсолютные отличия левого от правого, что в микромире есть своя стрела времени.

Еще до открытия СР-неинвариантности по научно-популярной литературе ходила история о том, что к Земле движется корабль пришельцев, с которым установлена связь. На Земле пытаются выяснить, построены пришельцы из вещества или из антивещества. Оказывается, что в CP-инвариантном мире этого сделать нельзя. Невозможно, передавая только информацию, а не какие-либо земные образцы, объяснить пришельцам, что мы называем позитроном, а что электроном, что левым, а что правым.

Этот прием с кораблем не нов. Еще Галилей пояснял принцип относительности, описывая плавно идущий вдоль берега корабль. Никакими механическими экспериментами внутри корабля невозможно установить, покоится он или движется. Корабль XVII века демонстрировал инвариантность законов природы относительно галилеевых преобразований, корабль XX века — относительно СР-преобразования.

Конечно, чтобы узнать, движется ли первый корабль, достаточно посмотреть на берег, а чтобы сообщить на второй, что мы называем легаш, достаточно послать на него левополяризованный свет. После этого, используя, например, то, что электроны в -распаде левополярнзованы, а позитроны правополяризованы, нетрудно договориться, сделан ли корабль из вещества или из антивещества. Но ведь левополяризованный свет и есть тот самый земной образец, о котором шла речь выше. Правилами игры смотреть на берег и посылать образцы запрещено.

Поскольку в действительности природа СР-неинвариантна, то посылать образцы не надо. Можно воспользоваться, например, тем, что -мезоны одни и те же независимо от того, получены ли они в лаборатории на ускорителе или, так сказать, в антилаборатории на антиускорителе. -мезоны чаще распадаются на позитроны, чем на электроны. Вот и абсолютное отличие частицы от античастицы. Теперь уже ничего не стоит, воспользовавшись продольной поляризацией, абсолютно установить, что такое левое, а что правое.

Другой интересный пример абсолютного отличия частиц от античастиц дает -гиперон и его античастица . В силу СРТ-инвариантности их полные ширины одинаковы:

Однако в силу СР-неинвариантности

Предлагаем читателю доказать это самостоятельно. Подскажем только, что «перекачка» из канала в канал возникает из-за интерференции фаз, обусловленных СР-неинвариантностыо и фаз, обусловленных рассеянием продуктов распада друг на друге (см. гл. 8). Первые меняют знак, а вторые не меняют знака при переходе от частицы к античастице.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление