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!

stoit-li-boyatsya-letuchego-gollandtsa
Ветвь первенства по количеству тайн и загадок, безусловно,...ДАЛЕЕ .....636
tomu-kto-chikhnul-govoryat-bud-zdorov-a-pochemu
Почему чихнувшему желают здоровья Как всем известно,...ДАЛЕЕ .....1481
norma-rechevoj-deyatelnosti
На уровне речевой деятельности, или на уровне нормы, можно...ДАЛЕЕ .....803
novaya-moda-odezhda-iz-aerozolnogo-ballona
В Лондонском Имперском колледже придумали одежду, которая,...ДАЛЕЕ .....907
zdorovye-sigarety
Такая вредная привычка как курение, может вызвать множество...ДАЛЕЕ .....812
kakaya-byla-pervaya-pismennost-i-kto-ee-pridumal
Письменность – это интересно   Ранняя...ДАЛЕЕ .....1352
imperator-rossijskoj-imperii-aleksandr-i
«Он был прекрасным, но тепличным цветком, который не успел...ДАЛЕЕ .....1123
kak-poyavilsya-plashch-makintosh
Изначально, понятие слова «макинтош» было напрямую связано с...ДАЛЕЕ .....1346
interesnye-fakty-o-detyakh-vikingov
Между ребенком, его родителями и другими родственниками...ДАЛЕЕ .....1411
chto-vyzyvaet-prilivy-i-otlivy
Большая часть объема космического пространства — это пустота....ДАЛЕЕ .....1191
goratsio-nelson
Церковь и дом священника в Бёрнем-Торпе (графство Норфолк в...ДАЛЕЕ .....1078
kakoe-nasekomoe-yavlyaetsya-samym-malenkim-v-mire
На этот вопрос, вряд ли даст ответ даже самый...ДАЛЕЕ .....1046
voda-neobychnoe-veshchestvo
Вода - самое удивительное вещество на Земле. Существовала на...ДАЛЕЕ .....497
do-nachala-tsivilizatsij
История существования человека, по крайней мере, в 500 раз...ДАЛЕЕ .....673
    Полярный круг. Надо быть странным, чтобы...ДАЛЕЕ .....461
pochemu-lyudi-pyut
Люди, которые впервые пьют спиртное, воспринимают его как...ДАЛЕЕ .....824
prevrashcheniya-zemli
Архей - эра рождения жизни , началась 3,9 млрд. лет назад....ДАЛЕЕ .....683
chto-my-ponimaem-pod-slovom-vozdukh
 Кислород. Воздушная среда, окружающая Землю, называется...ДАЛЕЕ .....958
svarka-metallov-v-gazovoj-srede
Ограниченные технологические возможности делали дальнейшую...ДАЛЕЕ .....888
dublirovanie-zheleznaya-doroga
Родиной железной дороги, бесспорно, является Англия. Вначале...ДАЛЕЕ .....896
chto-gde-kogda-kak-zadat-khoroshij-vopros
Поговорим о том, как же правильно составить и задать...ДАЛЕЕ .....782
o-dostizheniyakh-leonardo-da-vinchi
Леонардо да Винчи был живописцем, скульптором, инженером,...ДАЛЕЕ .....916
kak-zhili-deti-v-drevnej-gretsii
Древние греки предпочитали не заводить много детей....ДАЛЕЕ .....1918
byvayut-li-pchely-ubijtsy-i-gde-oni-vstrechayutsya
Внимание, внимание!  "Пчелы-убийцы уже распространяются по всей...ДАЛЕЕ .....1338
atomisticheskij-podkhod-v-fizike
Конечная цель микроскопического, или атомистического, подхода...ДАЛЕЕ .....216
При этом частично используется кислород, привезённый с Земли,...ДАЛЕЕ .....879
formirovanie-kristallikov-vlagi
Однако, согласно новейшим исследованиям, главным условием...ДАЛЕЕ .....519
glavnoe-v-organizme-zhivotnogo
Органы чувств являются не только источниками нервных...ДАЛЕЕ .....413
ivan-groznyj
Известно, что бездетный князь Василий III со своей второй...ДАЛЕЕ .....572
realno-li-obshchenie-s-umershimi
Если верить СМИ, от 20 до 40 процентов людей уверены, что они...ДАЛЕЕ .....1704