2i.SU
Физика

Физика

Содержание раздела

Электричество и магнетизм

Всегда ли наблюдается зеркальная симметрия?

В 50-х годах нашего века начались первые неувязки с этим законом. Частица К0-мезон) может распадаться либо на две, либо на три другие частицы (я-мезоны). Анализ опытов привел физиков к заключению, что здесь нарушается зеркальная симметрия. Закон зеркальной симметрии запрещает К0-мезону распадаться обоими способами.

2800-1.jpg
Опыт Ц. By. Электроны вылетают преимущественно под тупыми углами к магнитному полю. При зеркальном отражении острые углы заменяются на тупые, что означает нарушение зеркальной симметрии в бета-pa спаде.

Но самый решительный удар был нанесен по закону зеркальной симметрии блестящим опытом американской исследовательницы Ц. By. Она наблюдала радиоактивный распад ядер, помещенных в магнитное поле. Из ядер вылетают электроны и антинейтрино или позитроны и нейтрино. Позитрон отличается от электрона только знаком заряда. Нейтрино и антинейтрино - нейтральные частицы с массой, равной нулю. Обнаружилось, что электроны вылетают преимущественно под тупыми углами к направлению магнитного поля. Посмотрим на отражение этой установки в зеркале. Магнитное поле изменит свое направление на обратное, как винт, который из правого при отражении превращается в левый. Ведь направление магнитного поля определяется по направлению тока в катушке, создающей поле как раз по правилу винта. Поэтому острые углы к направлению магнитного поля в зеркале превратятся в тупые. Для того чтобы опыт и его зеркальное отражение были неотличимы, необходимо, чтобы острые и тупые углы встречались одинаково часто. Следовательно, результат опыта By прямо противоречит закону зеркальной симметрии. Наступил период смятения. Казалось, что следует отказаться и от других свойств симметрии нашего пространства.

Выход из тупика нашли советский физик Л. Д. Ландау и американские физики Ц. Ли и Ч. Янг. Идея была следующая: антинейтрино, вылетающее при радиоактивном распаде одновременно с электроном, представляет собой зеркально несимметричную частицу (она летит, вращаясь по часовой стрелке). Теперь при отражении в зеркале вся картина изменится - не только острые углы перейдут в тупые, но и антинейтрино из правого винта превратится в левый. Поскольку в зеркальной картине испускается частица, отличающаяся от антинейтрино, опыт By уже не противоречит зеркальной симметрии пространства.

Итак, зеркальная симметрия пространства сохраняется, асимметрия переносится на испускаемую частицу. Если одновременно с отражением мысленно заменить все заряды на противоположные, то все электроны заменяются на позитроны, а нейтрино на антинейтрино и наоборот, и симметрия полностью восстановится.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765)

Гениальный русский ученый-энциклопедист, академик Петербургской академии наук, член Шведской и Болонской академий. Своими великими открытиями Ломоносов обогатил почти все области знания, многие его идеи более чем на сто лет опередили науку того времени. Ломоносов впервые разграничил понятия "корпускула" (молекула) и "элемент" (атом), что нашло всеобщее признание лишь в середине XIX в. В противоположность представлениям о теплороде впервые развил основы кинетической теории материи. Он первый доказал закон сохранения вещества при химических реакциях, дал правильное объяснение таким явлениям, как молния, северное сияние, впервые установил, что планета Венера окружена атмосферой (1761). Большое место в работах Ломоносова занимала оптика, главным образом практическая сторона ее - конструирование и изготовление различных оптических приборов и инструментов. Очень важны для технического прогресса России работы Ломоносова по геологии, горному делу, металлургии, а также географии. Ломоносов - выдающийся поборник отечественного просвещения - явился преобразователем русского литературного языка, много сделал для развития русского искусства. По его инициативе в 1755 г. был основан Московский университет.

2800-2.jpg

перейти к началу страницы


2i.SU ©® 2015 Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ruРейтинг@Mail.ru