Быстрый поиск

Два значительно более ярких отличия слабых взаимодействий от сильных были открыты в 1956 г. под влиянием гипотезы Ли и Янга. Опишем сначала, как это было сделано для реакций слабых распадов. Покоящийся положительный пион обычно распадается на положительный мюон и мюонное нейтрино, движущиеся в противоположных направлениях. Удается определить направление спина мюонов, рассеивая их на электронах, спины которых фиксируются внешним магнитным полем. Взаимодействие между мюоном и электроном и, следовательно, сечение рассеяния зависят от того, параллельны или антипараллельны спины этих частиц, поэтому измерение сечения позволяет определить направление спина мюонов. Когда эти измерения были проведены, оказалось, что спин положительного мюона всегда направлен против движения. Поскольку спин пиона равен нулю, мюонное нейтрино, согласно закону сохранения момента, должно также иметь спин, направленный противоположно импульсу.

raspad.jpg

Частицы, у которых спин направлен антипараллельно импульсу, называются левовинтовыми (их движение напоминает движение винта елевой резьбой). Соответственно частицы, у которых спин направлен параллельно импульсу, называются правовинтовыми. В аналогичных распадах отрицательных пионов отрицательные мюоны и антинейтрино оказываются правовинтовыми. Эксперименты по исследованию нейтрино, рождающихся в других реакциях, таких, как бета-распад, распад мюона и т. д., подтверждают, что испускаемые нейтрино всегда являются левовинтовыми, тогда как антинейтрино всегда правовинтовое. Заряженные же антилептоны, излучаемые в этих реакциях вместе с нейтрино, оказываются обычно правовинтовыми, как и антинейтрино, тогда как заряженные лептоны — левовинтовыми аналогично нейтрино. Распад пиона на мюон и другие двухчастичные распады являются аномальными в том смысле, что закон сохранения момента в них требует, чтобы «спиральность» антилептона совпадала со «спиральностью» нейтрино. В других распадах законы сохранения этого не требуют, и антилептоны могут «избрать» предпочтительную «спиральность», противоположную «спиральности» нейтрино.

 

 

Другая симметрия, также нарушаемая в слабых взаимодействиях, — это симметрия по отношению к операции зеркального отражения, известная как пространственная четность. Нарушение четности проявляется уже в том, что испускаемые нейтрино имеют определенную предпочтительную «спиральность». Рассмотрим нейтрино, направление спина которого противоположно направлению движения. Если посмотреть на отражение нейтрино в зеркале, поставленном перпендикулярно его движению, то направление движения сменится на обратное, а направление спина — нет, так что нейтрино будет казаться правовинтовым вместо того, чтобы быть левовинтовым.

raspad1.jpg

В действительности, как сегодня известно, в природе встречаются только левовинтовые нейтрино и правовинтовые антинейтрино, лишь они могут порождаться, поглощаться или рассеиваться. Это свойство нейтрино связано с тем фактом, что их масса почти равна нулю. Если бы масса нейтрино была отлична от нуля, его «спиральность» можно было бы изменить, «догнав» и «перегнав» нейтрино. При этом направление импульса нейтрино изменилось бы на обратное, тогда как направление спина осталось бы прежним, в итоге нейтрино из левовинтового превратилось бы в правовинтовое. Это невозможно, однако, для не имеющего массы нейтрино, движущегося со скоростью света (именно поэтому его нельзя обогнать). Вообще говоря, предпочтительная «спиральность» не связана автоматически с безмассовыми частицами: например, в природе встречаются как лево, так и правовинтовые фотоны, что соответствует двум возможным круговым поляризациям света. В то же время заряженные лептоны с ненулевой массой также могут иметь оба значения «спиральности». Однако в слабых взаимодействиях наблюдается тенденция к проявлению только одного значения «спиральности» для каждого лептона — за исключением тех случаев, когда другое значение «спиральности» требуется законами сохранения, как, например, это имеет место в распаде пиона.

Рекомендуем почитать!

chto-takoe-bioenergetika-i-atf
Какое вещество поддерживает биоэнергетику человека. Машины,...ДАЛЕЕ .....1439
atmosfernye-osadki
Процесс сгущения водяного пара в атмосфере, как мы видели,...ДАЛЕЕ .....595
knyaz-ioann-daniilovich
Годы правления 1328-1340   Князь Иоанн...ДАЛЕЕ .....843
a-opasen-li-elektricheskij-tok-na-samom-dele
В давние времена еще, когда миром правили боги и цари люди и...ДАЛЕЕ .....863
prakticheskaya-normalizatsiya-russkogo-yazyka
Практическая нормализация русского языка началась, в...ДАЛЕЕ .....996
dejstviya-fermentov
Каким же образом действуют ферменты? Предполагается, что...ДАЛЕЕ .....816
zelenyj-tsvet-v-stile-i-mode
Все оттенки зеленого остаются актуальными в нынешнем модном...ДАЛЕЕ .....874
vdvoe-bolshe-ili-nichego-poleznye-melochi
Начнем с полезных предметов, необходимых для...ДАЛЕЕ .....954
rol-i-znachimost-materialov
Отдавая должное материалам и их роли в развитии культуры (и...ДАЛЕЕ .....472
sposoby-svarki-metallov
  Способы сварки металлов   Основной...ДАЛЕЕ .....938
knyaz-georgij-vsevolodovich
Годы правления 1219-1238   Князь Георгий...ДАЛЕЕ .....1078
magi-v-sredizeme
Наивно полагать, что все являются горячими почитателями...ДАЛЕЕ .....633
istoriya-videomagnitofona
Видеомагнитофоны и DVD-проигрыватели   На рынке...ДАЛЕЕ .....1109
funktsiya-nervnykh-kletok
По всем типам аксонов распространяются нервные импульсы...ДАЛЕЕ .....378
symantec-telekommunikatsionnym-kompaniyam-ugrozhaet-novyj-vysokoprofessionalnyj-virus-shpion
Symantec заявил об обнаружении очередного шпионского зловреда...ДАЛЕЕ .....805
kakaya-ryba-samaya-bystraya-na-zemle-ryba-parusnik
Рыба парусник - рекордсмен по скорости среди рыб. Как...ДАЛЕЕ .....1366
voennyj-stroj
Зачастую на улицах городов мы можем видеть военные...ДАЛЕЕ .....624
nekotorye-opredelenie-belkov
После того как из живой ткани, разбавленной холодной...ДАЛЕЕ .....528
3-d-model-molekuly-belka
Учёные Института Битсона по исследованию рака применили метод...ДАЛЕЕ .....1325
rol-dykhaniya-v-tele-cheloveka
Эта статья будет посвящена конспективному изложению того, что...ДАЛЕЕ .....592
mikhail-paleolog
В результате IV Крестового похода территория Византии была...ДАЛЕЕ .....1032
О истории кузнечного дела и соединении...ДАЛЕЕ .....1209
dublirovanie-mnogomestnye-velosipedy
«В то время как одноместный велосипед уже достиг самой...ДАЛЕЕ .....1183
muzhchiny-i-zhenshchiny-raznoe-vospriyatie-mira
В некоторых отношениях между мужчиной и женщиной возникают...ДАЛЕЕ .....600
khram-bogini-gery-na-ostrove-samos
В начале V века до нашей эры на острове Самос населением был...ДАЛЕЕ .....1887
mashiny-kotorye-obuchayut
Много лет назад, в 1903 году, один русский ученый проводил...ДАЛЕЕ .....439
poklonenie-bogam-v-drevnej-gretsii
Для общения с богами необходимо было выполнять определенные...ДАЛЕЕ .....2244
grand-kanon-v-arizone
На западном побережье США, между Калифорнией и Портлендом, вдоль...ДАЛЕЕ .....1058