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!

legkie-ryb-amfibij-i-reptilij
В течение первых сотен миллионов лет своего существования...ДАЛЕЕ .....440
opredelenie-dvizhushchikhsya-ionov
Поток движущихся ионов подобен току электронов, т. е. обычному...ДАЛЕЕ .....137
oshibki-istorii-germanskie-rogatye-shlemy
Наверное, многим в фильме Сергея Эйзенштейна «Александр...ДАЛЕЕ .....1225
infrakrasnoe-izluchenie-zemli
Измерение интенсивности инфракрасного излучения...ДАЛЕЕ .....1338
apollon-belvederskij-pokhodka-boga
У древних греков было такое понятие «теофания»....ДАЛЕЕ .....948
soobshcheniya-vkontakte
Вконтакте, секреты, полезные функции, оформление...ДАЛЕЕ .....544
tsar-boris-godunov
Годы правления 1598-1604    Борис Годунов...ДАЛЕЕ .....971
podrobnee-o-tsiklonakh
  НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРОВ В...ДАЛЕЕ .....461
chto-takoe-atmosfera-vyvody
Атмосфера обладает высокой подвижностью, основная причина...ДАЛЕЕ .....498
po-kakoj-prichine-zrachki-u-koz-pryamougolnoj-formy
Для человека наиболее естественным кажутся зрачки круглой...ДАЛЕЕ .....3128
sklonnost-k-izmenam
Гены влияют не только на совместимость, склонность к изменам...ДАЛЕЕ .....334
При этом частично используется кислород, привезённый с Земли,...ДАЛЕЕ .....850
ozero-vostok-ost-chto-nakhoditsya-v-antarktide-yavlyaetsya-sterilno-chistym
Исследованием озера в Антарктиде занимается работник...ДАЛЕЕ .....889
ptitsy-kto-oni-chto-eto-takoe
Птицы – это интересно   Птицы бывают самых...ДАЛЕЕ .....1049
dvizhenie-mirovogo-kapitala
Еще в конце позапрошлого века Брукс Адамс (американский...ДАЛЕЕ .....613
vodopady-iguasu
На границе Бразильского штата Парана и Аргентинской области...ДАЛЕЕ .....973
kto-takie-mediumy-i-chem-oni-znamenity
Медиумы Медиумы – это люди, служащие проводниками в астральном...ДАЛЕЕ .....1692
samoobrazovanie-lichnosti
Всю жизнь личность проходит в непосредственном или в...ДАЛЕЕ .....1145
krupnejshie-afery-khkh-veka-sintez-zolota-opyt-adolfa-majta
Стекло, а также некоторые минералы, изменяют свой цвет под...ДАЛЕЕ .....1080
kak-okhotyatsya-bogomol-kobra-i-bryzgun
"Снайперы" в мире животных.  Богомолы, Кобры и Брызгуны....ДАЛЕЕ .....1229
smartfon-oneplus-one-zashchishchjon-ot-vozdejstviya-vody
Оказывается новый моноблок OnePlus One, являющийся достаточно...ДАЛЕЕ .....538
kupola-izobretenie-parashyuta
Изобретение настоящего парашюта приписывают Котельникову. На...ДАЛЕЕ .....856
kak-zhili-zhenshchiny-v-drevnej-gretsii
В течение всей своей жизни гречанка подчинялась мужчине...ДАЛЕЕ .....2572
chto-takoe-mortira-menbi-chto-za-ustrojstvo-i-kto-ego-pridumal-i-dlya-chego
Мортира Мэнби - устройство, позволяющего добраться до судна...ДАЛЕЕ .....1373
usovershenstvovanie-opticheskikh-kommunikatsij
Специальные чипы, расположенные на двух концах...ДАЛЕЕ .....632
osnovnye-opredeleniya-tsellyulozy
Вспомним о любом волокне или волокнистом материале природного...ДАЛЕЕ .....292
raspredelenie-oblachnosti
Благодаря облакам земля получает меньше солнечной энергии, но...ДАЛЕЕ .....474
bolezn-malyariya
Малярия — широко распространенная и одна из тяжелых болезней...ДАЛЕЕ .....933
energiya-v-glavnoj-posledovatelnosti-zvezdy-giganty
Энергия, возникающая в ядре, переносится на поверхность за...ДАЛЕЕ .....770