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!

skolko-nog-u-sorokonozhki
Сороконожка шагает по дорожке.  У сороконожки на...ДАЛЕЕ .....1554
sovety-po-vyboru-planshetnogo-kompyutera
Практически у всех людей, которые собрались приобрести...ДАЛЕЕ .....428
sklonnost-k-izmenam
Гены влияют не только на совместимость, склонность к изменам...ДАЛЕЕ .....197
machu-pikchu-kamennyj-gorod
Высоко в Перуанских горах в средневековье существовал...ДАЛЕЕ .....729
gosudar-vasilij-ioannovich
Годы правления 1505-1533   Государь Василий...ДАЛЕЕ .....647
samye-znamenitye-lyudi-v-mire
Спор о том, кому из известных людей можно присвоить титул...ДАЛЕЕ .....769
chto-takoe-lyubov-i-kakie-ee-parametry
Параметры любви. Любовь одно из самых сильных...ДАЛЕЕ .....838
egipetskie-piramidy
  Пирамиды были построены в то время, когда...ДАЛЕЕ .....620
О создании и освоении новых способов сварки и других способов...ДАЛЕЕ .....848
kogda-poyavilis-pervye-akrobaty
Акробат — это человек, который выполняет различные...ДАЛЕЕ .....819
mogut-li-griby-mikroorganizmy-unichtozhit-chelovechestvo
Грибы – микроскопические организмы Парниковый эффект может...ДАЛЕЕ .....924
podvig-klelii
Во время осады Рима Порсена потребовал от римлян выдать ему...ДАЛЕЕ .....534
media
Быстрое прикрепление контента Возможности работы с...ДАЛЕЕ .....424
kto-takie-byuti-blogery
Часто в интернете появляются новые слова и словосочетания....ДАЛЕЕ .....657
molodye-zvezdnye-skopleniya
  Открытые скопления.   Открытые...ДАЛЕЕ .....630
rozhdenie-i-annigilyatsiya-elementarnykh-chastits
Большинство известных в настоящее время элементарных частиц не...ДАЛЕЕ .....202
issledovaniya-mikromira
Для изучения свойств субатомных частиц были разработаны новые...ДАЛЕЕ .....119
fitness
 Фитнесс  Фитнес — это здоровый образ жизни и...ДАЛЕЕ .....659
gde-i-kogda-poyavilis-perchatki
История перчаток Мода бросает...ДАЛЕЕ .....822
pochemu-derevya-sbrasyvayut-listya
Четыре времени года Дерево меняет одежду. Мы меняем одежду с...ДАЛЕЕ .....1905
    Полярный круг. Надо быть странным, чтобы...ДАЛЕЕ .....237
lemuriya-kolybel-tsivilizatsij
Многие люди, наверное не раз слышали об очень древней и...ДАЛЕЕ .....608
brizy
На берегах морей, озер, а иногда и крупных рек возникают...ДАЛЕЕ .....276
pochemu-goryat-ushi
Случалось ли, чтобы у вас горели...ДАЛЕЕ .....668
kak-plesen-smogla-pomoch-cheloveku-v-borbe-s-mikrobami-antibiotiki
Мы живем среди микроорганизмов с которыми человечество...ДАЛЕЕ .....718
knyaz-vsevolod-georgievich
Годы Правления 1176-1212    Князь Всеволод...ДАЛЕЕ .....755
skolko-stoit-termoyadernyj-reaktor
Уже в наши дни стоимость термоядерного реакторы сопоставима...ДАЛЕЕ .....406
knyaz-vladimir
Годы правления 980-1014    Князь Владимир...ДАЛЕЕ .....720
duel-s-tramvaem-spasatelnye-ustrojstva
Следует также отметить, что в ходе экспериментов компания...ДАЛЕЕ .....680
chto-predstavlyayut-soboj-gruppy-fosfatidov-i-steroidov
Следующей важной группой липидов являются некоторые...ДАЛЕЕ .....259