Чувствуем ли мы внутригалактическое поле?
Физики давно ломают головы над нарушением комбинированной четности при распаде некоторых частиц. Английский физик-теоретик Марк Хэдли выдвигает весьма экстравагантную гипотезу, объясняющую причины такого явления: по его мнению, мы просто оказались в неудачном месте.
Вплоть до середины прошлого века теоретики предполагали, а экспериментаторы гарантировали, что абсолютно все превращения элементарных частиц инвариантны относительно зеркальной симметрии. Это означает, что любой процесс с их участием не изменится от отражения в плоском зеркале, как бы его ни расположить в пространстве, — или, что то же самое, от замены правого на левое, а левого на правое. Физики называют такую инвариантность сохранением четности. Она кажется очевидной и естественной, поскольку различия между правым и левым вроде бы совершенно условны. Из четырех фундаментальных взаимодействий — гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого — первые три действительно подчиняются закону сохранения четности, причем полностью и без исключений. Однако в слабых взаимодействиях (например, в процессах бета-распада атомных ядер) четность не сохраняется. Можно сказать, что превращения частиц, управляемые слабым взаимодействием, реагируют на разницу между правым и левым. Эта его особенность была теоретически предсказана в 1956 году и вскоре подтверждена в эксперименте.
Напра…нале…во!
Несохранение четности в слабых взаимодействиях буквально свалилось физикам на голову и было воспринято как неприятный парадокс. Теоретики сразу же предположили, что симметрия между левым и правым все же существует, но проявляется не настолько «в лоб», как считали раньше. За несколько лет до открытия несохранения четности несколько физиков выдвинули гипотезу, что зеркальным образом любой частицы может быть ее античастица. Эта идея позволила предположить, что закон сохранения четности можно спасти, если потребовать, чтобы зеркальное отражение сопровождалось переходом к античастицам. Однако и такая уловка не помогла.