Fysikere har taget deres hjerner i lang tid over krænkelsen af kombineret paritet i forfaldet af visse partikler. Den engelske teoretiske fysiker Mark Hadley fremsætter en meget ekstravagant hypotese, der forklarer årsagerne til dette fænomen: efter hans mening endte vi lige på det forkerte sted.
Ifølge fysiker Mark Hadley er det netop de partikler og antipartikler (neutrale K-mesoner, B-mesoner og D-mesoner), der er mest følsomme over for det intragalaktiske felt, i de henfald, som selv den kombinerede paritet ikke bevares.
Indtil midten af forrige århundrede antog teoretikere og eksperimenter garanterede, at absolut alle transformationer af elementære partikler er ufravikelige med hensyn til spejlsymmetri. Dette betyder, at enhver proces med deres deltagelse ikke ændres fra refleksion i et fladt spejl, uanset hvordan det er placeret i rummet, eller, som er det samme, fra at erstatte højre med venstre og venstre med højre. Fysikere kalder denne invarians paritetsbevaring. Det synes åbenlyst og naturligt, da sondringen mellem højre og venstre synes at være fuldstændig vilkårlig. Af de fire grundlæggende interaktioner - tyngdekraft, elektromagnetisk, stærk og svag - adlyder de første tre virkelig loven om bevarelse af paritet og fuldstændigt og uden undtagelser. I svage interaktioner (f.eks.i processerne med beta-henfald af atomkerner) bevares pariteten ikke. Vi kan sige, at transformationer af partikler, der styres af svag interaktion, reagerer på forskellen mellem højre og venstre. Denne funktion blev teoretisk forudsagt i 1956 og blev snart bekræftet eksperimentelt.
Napra … nale … ind
Ikke-konservering af paritet i svage interaktioner faldt bogstaveligt talt på fysikernes hoveder og blev opfattet som et ubehageligt paradoks. Teoretikere antydede straks, at symmetrien mellem venstre og højre stadig eksisterer, men den manifesterer sig ikke som "head-on", som tidligere antaget. Flere år før opdagelsen af paritetskonservering antog adskillige fysikere, at spejlbillede af enhver partikel kunne være dens antipartikel. Denne idé antydede, at loven om bevarelse af paritet kunne reddes ved at kræve, at spekulær reflektion ledsages af en overgang til antipartikler. Selv dette trick hjalp dog ikke. Allerede i 1964 viste de amerikanske forskere James Cronin og Val Fitch i eksperimenter udført på synkrotronen med variabel gradient ved Brookhaven National Laboratory.at langvarige neutrale K-mesons forfald med svag ikke-konservering af en sådan generaliseret (som fysikere siger, kombineret) paritet. For denne opdagelse modtog de Nobelprisen i fysik i 1980. Og i 2001 beviste eksperimenterne BaBar ved Stanford Linear Accelerator (SLAC) og Belle ved det japanske Institut for Højenergi (KEK) accelerator, at den kombinerede paritet heller ikke bevares i henfaldet af neutrale D-mesoner og B-mesoner.at ved forfald af neutrale D-mesoner og B-mesoner heller ikke den kombinerede paritet bevares.at ved forfald af neutrale D-mesoner og B-mesoner heller ikke den kombinerede paritet bevares.
Salgsfremmende video:
CP-inversion i fysik kaldes den samtidige inversion af ladningskonjugeringen (betegnet med bogstavet C, ladning), der forvandler en partikel til en antipartikel, og inversionen af paritet (P, paritet), der spejler partiklen, bytter "højre" og "venstre". De stærke og elektromagnetiske interaktioner med hensyn til CP-inversionen er symmetriske (som fysikere siger, invariant), men den svage interaktion er det ikke, hvilket er observeret i nogle henfaldsprocesser. Navnlig oscillerer neutrale kaoner (K-mesoner bestående af et s-antikark og et d- eller u-kvark), det vil sige, de bliver til antipartikler og vice versa. Sandsynligheden for transformation i retning frem og tilbage er ikke ens, og dette indikerer indirekte overtrædelse af CP-symmetri.
Dårligt sted
I henhold til standardteorien om elementære partikler er ikke-konservering af paritet en grundlæggende egenskab ved svage interaktioner. Det er præcis, hvad fysikeren Mark Hadley fra det britiske universitet i Warwick gør indsigelse mod. Han indrømmer, at den svage interaktion bevarer paritet, men vi bemærker det ikke, da … vi er på det forkerte sted i universet. Jorden kredser omkring solen, der sammen med andre stjerner bevæger sig rundt i midten af vores galakse. Begge bevægelser bærer rum - tid væk og forvrænger dens målinger. Korrektionerne forårsaget af Jordens orbital rotation er ubetydelige, hvilket ikke kan siges om den galaktiske rotation, hvor hundreder af milliarder af stjerner deltager. Det skaber en dedikeret retning i rummet - netop den retning, hvor vektoren i det galaktiske vinkelmomentum ser ud. Derfor har det intragalaktiske rum ikke spejlsymmetri, så det ikke er forpligtet til at observere transformation af elementære partikler.
Hadley mener, at indeslutningen af rum-tid forårsaget af rotationen af Galaxy skaber noget som et kraftfelt, der påvirker partikler og antipartikler på forskellige måder. Men påvirkningen manifesterer sig ikke universelt, men afhænger af typen af partikler og de processer, de deltager i. Ifølge Hadley mærkes det intragalaktiske felt stærkest af de partikler, i hvis forfald selv den kombinerede paritet ikke bevares.
Orienter efter galaksen
Det følger af Hadleys hypotese, at resultaterne af eksperimenter designet til at teste paritetskonservering afhænger af, hvor disse eksperimenter udføres. I en lille sfærisk galakse med et lavt vinkelmomentum ville paritet bevares meget bedre end på Jorden, og et sted i tomt, dybt rum ville enhver spekulære refleksioner ikke ændre noget overhovedet. Af samme logik ville paritetsbevarelsesloven bare sprænge ved sømmene nær hurtigt roterende neutronstjerner. Sådan er relativismen forårsaget af indflydelse af gravitationseffekter på transformation af elementære partikler.
Hadley mener, at denne effekt kan testes på Jorden, allerede på nuværende tidspunkt. For at gøre dette er det nødvendigt at se, om arten af paritetsovertrædelse ikke ændrer sig afhængigt af retningen af partiklerne, der spreder sig med hensyn til den galaktiske rotationsvektor. Hadley indrømmer endda, at analysen af de data, der allerede er akkumuleret i eksperimenter på acceleratorer, er nok til dette. Og hvis effekten bekræftes, er det meget muligt, at ikke kun landlige, men også galaktiske koordinater vil være på tegningerne af fremtidens acceleratorer.
Alexey Levin