A fizikusok már régóta megfigyelik az agyukat az egyes részecskék bomlásának kombinált paritásának megsértése miatt. Mark Hadley angol elméleti fizikus egy nagyon extravagáns hipotézist állít fel, amely magyarázza ennek a jelenségnek az okait: véleménye szerint csak rossz helyre kerültünk.
Mark Hadley fizikus szerint éppen azok a részecskék és részecskék (semleges K-mezonok, B-mezonok és D-mezonok) vannak a legérzékenyebbek az intragalaktikus mezőre, amelyek romlásában még a kombinált paritás sem marad meg.
A múlt század közepéig a teoretikusok feltételezték és a kísérletezők garantálták, hogy az elemi részecskék abszolút minden átalakulása változatlan a tükörszimmetria szempontjából. Ez azt jelenti, hogy a részvételükkel járó bármely folyamat nem változik a lapos tükörben történő tükröződéstől, függetlenül attól, hogy az űrben hogyan helyezkedik el, vagy ami ugyanaz, a jobb helyett a baloldalt, a baloldalt pedig a jobbig. A fizikusok ezt az invarianciát paritásmegőrzésnek hívják. Nyilvánvalónak és természetesnek tűnik, mivel a jobb és bal közötti különbségtétel teljesen önkényesnek tűnik. A négy alapvető interakció közül - gravitációs, elektromágneses, erős és gyenge - az első három valóban és kivétel nélkül teljesíti a paritás megőrzésének törvényét. Gyenge interakciókban (példáulaz atommagok béta-bomlásának folyamatában) a paritás nem konzerválódik. Azt mondhatjuk, hogy a részecskék átalakulása, amelyet a gyenge kölcsönhatás vezérl, reagál a jobb és a bal közötti különbségre. Ezt a funkciót elméletileg 1956-ban jósolták meg, és hamarosan kísérletileg is megerősítették.
Napra … nale … be
A paritás nem konzerválódása gyenge interakciókban szó szerint a fizikusok fejére esett, és kellemetlen paradoxonnak tekintették. A teoretikusok rögtön azt sugallták, hogy a bal és jobb szimmetria továbbra is fennáll, ám ez nem nyilvánul meg "fejjel-fölött", mint azt korábban gondoltuk. Néhány évvel a paritás nélküli konzerválás felfedezése előtt számos fizikus hipotézisként fogalmazta meg, hogy bármely részecske tükörképe a részecske-ellenes lehet. Ez az ötlet azt sugallta, hogy a paritásvédelemről szóló törvény megmenthető azáltal, hogy megköveteli, hogy a spekuláris reflexiót kísérjék át a részecskék elleni átmenetre. De ez a trükk sem segített. James Cronin és Val Fitch amerikai kutatók már 1964-ben a Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban a változó gradiens szinkrotronnal végzett kísérletekben kimutatták.hogy a hosszú élettartamú semleges K-mezonok egy ilyen általánosított (amint azt a fizikusok mondják, kombinált) paritás gyenge nem konzerválódásával bomlik. Ez a felfedezés 1980-ban megkapta a fizika Nobel-díját. És 2001-ben a Stanford Linear Accelerator (SLAC) és a Belle kísérletei a Japán Nagyteljesítményű Intézet (KEK) gyorsítójában, a BaBar és a Belle kísérletek bizonyították, hogy a semleges D-mezonok és a B-mezonok lebomlásában sem tart fenn az együttes paritás.hogy a semleges D-mezonok és a B-mezonok lebomlásában a kombinált paritás szintén nem marad fenn.hogy a semleges D-mezonok és a B-mezonok lebomlásában a kombinált paritás szintén nem marad fenn.
Promóciós videó:
A CP-inverziót a fizikában a töltéskonjugáció egyidejű inverziójának (amelyet C betű jelöl, töltés jelöli), amely egy részecskéből antirészecskévé válik, és a paritás (P, paritás) inverzióját, amely tükrözi a részecskét, felcserélve "jobbra" és "balra". Az erős és elektromágneses interakciók a CP-inverzióval kapcsolatban szimmetrikusak (ahogy a fizikusok mondják, invariánsok), de a gyenge kölcsönhatás nem, ami bizonyos bomlási folyamatokban megfigyelhető. Különösen a semleges kaonok (K-mezonok, amelyek s-antikékből és d- vagy u-kvarkból állnak) oszcillálnak, vagyis részecskékké válnak és fordítva. A transzformáció valószínűsége előre és hátra nem azonos, és ez közvetetten jelzi a CP szimmetria megsértését.
Rossz hely
Az elemi részecskék standard elmélete szerint a paritás nélküli konzerválás a gyenge kölcsönhatások alapvető tulajdonsága. Pontosan erre kifogásolja Mark Hadley, a Warwicki Brit Egyetem fizikusa. Elismeri, hogy a gyenge interakció megőrzi a paritást, de ezt nem vesszük észre, mivel … rosszul vagyunk az univerzumban. A Föld a Nap körül forog, amely más csillagokkal együtt a Galaxisunk központja körül mozog. Mindkét mozgás elviszi a téridőt, torzítva annak mutatóit. A Föld körüli forgás okozta korrekciók elhanyagolhatóak, ezt nem lehet mondani a galaktikus forgásról, amelyben csillagok milliárdjai vesznek részt. Meghatározott irányt hoz létre az űrben - pontosan abban az irányban, ahol a galaktikus szögmozgás vektora néz ki. Ezért az intragalaktikus térnek nincs tükörszimmetriája, tehát nem köteles megfigyelni az elemi részecskék átalakulását.
Hadley úgy véli, hogy a téridő eltolódása, amelyet a Galaxis forgása okoz, úgy hoz létre valami erőteret, mint a részecskék és a részecskék eltérő módon hatnak. De a befolyás nem egyetemesen nyilvánul meg, hanem a részecskék típusától és a folyamatoktól függ, amelyekben részt vesznek. Hadley szerint az intragalaktikus teret leginkább azok a részecskék érzik, amelyek bomlásában még a kombinált paritás sem marad meg.
Orientálja a galaxis szerint
Hadley hipotéziséből következik, hogy a paritáskonzerváció tesztelésére szolgáló kísérletek eredményei attól függnek, hogy hol végezzük ezeket a kísérleteket. Egy kis, gömb alakú galaxisban, ahol alacsony a szögsebesség, a paritás sokkal jobban megmaradna, mint a Földön, és valahol az üres mély űrben bármilyen spekuláris visszaverődés semmit sem változtatna meg. Ugyanezen logika szerint a paritásvédelemről szóló törvény csak a gyorsan forgó neutroncsillagok közelében lévő varratoknál robbant fel. Ilyen a relativizmus, amelyet a gravitációs hatások az elemi részecskék átalakulására gyakorolnak.
Hadley úgy véli, hogy ezt a hatást már a Földön is kipróbálni lehet. Ehhez meg kell vizsgálni, hogy a paritás megsértésének jellege nem változik-e a részecskék szétszóródásának irányától függően a galaktikus forgás vektorához. Hadley elismeri, hogy ehhez elegendő a gyorsítókkal végzett kísérletek során már felhalmozott adatok elemzése. És ha a hatás megerősítést nyer, akkor valószínű, hogy nem csak a földi, hanem a galaktikus koordináták is lesznek a jövőbeli gyorsítók rajzán.
Alexey Levin