L. B. Okun Elementar bóleksheler
Download 2.39 Mb. Pdf ko'rish
|
okunlat
|
Aynalıq asimmetriya
Joqarıdaǵı úsh paragraflarda biz ázzi tásirlesiwdiń aromatlıq strukturası dep neni ataytuǵınlıǵımızdı talladıq hám zaryadlanǵan toqlardıń keńisliklik-spinlik qásiyetleri menen is alıp barmadıq. Endi biz usı qásiyetlerdi kóriwge ótemiz. Ázzi tásirlesiwdiń fundamentallıq qásiyeti ázzi processlerdiń aynalıq-asimmetriyaǵa iye bolıwında. 1956-jılı sol waqıtları paradokslıq bolıp kóringen K-mezonlardıń eki yamasa úsh pionǵa ıdırawı múmkin bolǵan túsindiriwlerdi tallawdıń barısında Li menen Yang ázzi tásirlesiw keńisliklik juplıqtı saqlamaydı degen gipotezanı usındı. Bunnan keyin bir neshe ay dawamında ótkerilgen eksperimentler bul gipotezanıń durıs ekenligin tastıyıqladı. Yadrolardıń β-ıdırawlarında, myuonlar menen pionlardıń, Λ-mezonlardıń hám giperonlardıń ıdırawlarında aynalıq asimmetriya anıqlandı. Bul jaǵdayda gáp kishi effekt haqqında júrip atırǵan joq, al onlaǵan hár qıylı ıdırawlardaǵı júz procentli asimmetriya haqqında júrip atır. Ótken waqıtqa názer salǵanda usınday júdá áhmiyetli qubılıstıń uzaq waqıtlardıń ishinde baqlanbaǵanlıǵın túsiniw qıyın. Biraq, bul ashılıwdıń qanday soqqını bergenligin kóz-aldıǵa keltiriw ańsat. Sebebi, juplıqtıń saqlanıw nızamı impuls penen múyeshlik momenttiń saqlanıw nızamları sıyaqlı geometriyalıq saqlanıw nızamlarınıń biri túrinde qaraldı. Impulstiń saqlanıwı keńisliktiń bir tekliginen, al múyeshlik momenttiń saqlanıwı onıń izotropiyasınan kelip shıǵadı. Tap sol sıyaqlı juplıqtıń saqlanıwın bos keńisliktiń kórinip turatuǵın aynalıq simmetriyasınan, 39 vakuumnıń vintlik qásiyetleriniń joq ekenligin kelip shıǵadı dep esaplaw kerek. Boslıq ápiwayı emes hám onıń qásiyetleri biz kórip turǵanday emes ekenligi ayqın boldı. Biz joqarıda kvantlıq хromodinamikadaǵı vakuumnıń ádettegidey emes ekenligin talladıq. Bunnan bılay biz basqa mısallar menen de ushırasamız. Juplıqtıń saqlanbaytuǵınlıǵına baylanıslı júzege kelgen soqqı tiykarınan filosofiyalıq хarakterge iye boldı. Al máseleniń teoriyalıq hám teхnikalıq tárepinen keletuǵın bolsaq, onda maydannıń kvantlıq teoriyası bul qubılıstı hesh qanday qıyınshılıqsız túsindire aldı. Bazı bir fizikalıq shamanıń keńisliklik juplıǵı P koordinatalıq kósherlerdiń aynalıq shaǵılısıwındaǵı, P-shaǵılısıwı dep atalatuǵın shaǵılısıwdaǵı (𝑥 → −𝑥, 𝑦 → −𝑦, 𝑧 → −𝑧). Bunday túrlendiriwlerde impuls p, vektor-potencial A hám elektr maydanınıń kernewligi E sıyaqlı vektorlıq shamalar (polyar vektorlar dep atalatuǵın vektorlar) belgisin ózgertedi. Olar P-taq shamalar bolıp tabıladı. Psevdovektorlıq yamasa basqa ataması aksiallıq-vektorlıq bolǵan shamalar (eki vektordıń vektorlıq kóbeymesi, orbitalıq múyeshlik moment L, spin S hám magnit maydanınıń kernewligi H belgisin ózgertpeydi. Olar P-jup shamalar bolıp tabıladı. Eki vektordıń yamasa eki aksiallıq vektordıń skalyar kóbeymesi skalyar bolıp tabıladı. Skalyar P-jup shama. Polyar vektor menen aksiallıq vektordıń skalyar kóbeymesi psevdoskalyar bolıp tabıladı. Psevdoskalyar P-taq. 1956-jılǵa shekem lagranjiannıń skalyar bolıwı shárt dep esapladı. 1956-jıldan keyin ázzi tásirlesiwdiń eki qosılıwshılardan - skalyarlıq hám psevdoskalyarlıq qosılıwshılardan turatuǵınlıǵı belgili boldı. Skalyar qosılıwshınıń esabınan K + -mezon juplıǵın saqlaw menen úsh pionǵa ıdıraydı. Psevdoskalyardıq qosılıwshınıń esabınan usı K + -mezon eki pionǵa ıdıraydı. Biraq basqa ıdırawlardıń kópshiliginde qosılıwshılardıń ekewi de birdey bolǵan, biraq hár qıylı bolǵan orbitalıq-spinlik hallardaǵı aqırǵı bólekshelerdi beredi. Bul hallardıń interferenciyası joqarıda esletilip ótilgen aynalıq-asimmetriyalıq effektlerdi, mısalı, β-elektronnıń spininiń onıń impulsına qarama-qarsı baǵıttaǵı boylıq polyarizaciyasın, β-elektronnıń impulsiniń ıdırawshı neytronnıń spini menen korrelyaciyasın hám t.b. beredi. P-shaǵılısıwdı bunday korrelyaciyalar ózleriniń belgisin ózgertedi hám aynada biz tábiyatta joq bolǵan processlerdi (mısalı, ıdırawdaǵı oń polyarizaciyaǵa iye β-elektronlardı) kóremiz. 𝑽— 𝑨-toq Ózinin eń baslanǵısh teoriyasında Fermi ázzi toqlardı vektorlıq toqlar, yaǵnıy olar elektromagnit toqlar sıyaqlı tórt ólshemli vektor bolıp tabıladı dep esapladı. Bunnan keyin qátelikler menen ótkerilgen eksperimentlerdiń tiykarında ázzi toqlardı skalyar hám tenzorlıq dep durıs emes juwmaq islendi. Tek 1957-jılı ǵana juplıqtıń saqlanbaytuǵınlıǵı ashılǵannan keyin Feynman menen Gell-Mann hám olardan ǵárezsiz Marshak penen Sudarshan, solar menen bir qatarda Sakurai sol waqıtlarǵa shekem toplanǵan eksperimentallıq maǵlıwmatlardı tallawdıń nátiyjesinde ázzi toqlar vektor menen aksiallıq vektordıń ayırmasınan turadı degen juwmaqqa keldi. Bunday toqtı 𝑉 − 𝐴 -toǵı dep atadı ("ve-minus-a" dep oqıladı). Eki 𝑉 − 𝐴-toǵınıń kóbeymesi ázzi tásirlesiwdiń lagranjianında tábiyiy túrde skalyar menen psevdoskalyardıń summasın beredi hám, usıǵan sáykes juplıqtıń saqlanbaytuǵınlıǵın túsindiredi. Mısal sıpatında elektronlıq-neytrinolıq toqtı qaraymız. Onıń vektorlıq V bólimi 𝑒̅𝛾 𝛼 𝜈 𝑒 túrine iye boladı. Onıń aksiallıq-vektorlıq bólimi A: 𝑒̅𝛾 𝛼 𝛾 5 𝜈 𝑒 (minus belgisin tradiciya boyınsha jazadı). Sonlıqtan 𝑉 − 𝐴-toǵı 𝑒̅𝛾 𝛼 (1 + 𝛾 5 )𝜈 𝑒 túrine iye boladı. Bul jerde ázzi tásirlesiwler teoriyasında áhmiyetli orındı iyeleytuǵın 𝛾 5 matricası haqqında bir neshe sóz aytıw orınlı. Anıqlaması boyınsha 𝛾 5 = 𝑖𝛾 0 𝛾 1 𝛾 2 𝛾 3 . Bul teńlikte 𝛾 0 , 𝛾 1, 𝛾 2 , 𝛾 3 shamaları 40 Diraktıń tórt matricası bolıp tabıladı. 1 / 2 (1 + 𝛾 5 ) shaması tórt ólshemli massaǵa iye bolmaǵan bóleksheni táriyipleytuǵın ψ spinorına tásir etip, onnan shep spirallıqqa iye bolǵan 𝜓 𝐿 qurawshısın ayıradı. 1 / 2 (1 + 𝛾 5 ) shaması oń spirallıq 𝜓 𝑅 qurawshısın ayıradı. 𝑒̅𝛾 𝛼 (1 + 𝛾 5 )𝜈 𝑒 = 2𝑒̅ 𝐿 𝛾 𝛼 𝜈 𝐿 teńliginiń orınlanatuǵınlıǵın ańsat kórsetiwge boladı. Bul barlıq 𝑒, 𝜈 𝑒 , 𝜇, 𝜈 𝜇 , … , 𝑢, 𝑑, … , 𝑡 bóleksheleriniń 𝑉 − 𝐴-toǵına ózleriniń shep halları 𝑒 𝐿 , 𝜈 𝑒 𝐿 , … , 𝑢 𝐿 , 𝑑 𝐿 , … , 𝑡 𝐿 menen kiretuǵınlıǵın, al barlıq antibólekshelerdiń oń 𝑒̃ 𝑅 , 𝜈̃ 𝑒 𝑅 , … , 𝑡̃ 𝑅 halları menen kiredi. Ádette 𝑉 − 𝐴-toǵı haqqında gáp etkende shep toq haqqında aytadı. Bunday jaǵdayda oǵan bólekshelerdiń (antibólekshelerdiń emes) kiretuǵınlıǵı názerde tutıladı. Barlıq zaryadlanǵan toqlar 𝑉 − 𝐴-strukturaǵa iye boladı dep tastıyıqlaw júdá batıl tastıyıqlaw boldı. Sebebi 1957-jılı bunday tastıyıqlaw durıslıǵına fiziklerdiń kópshiligi gúmanǵa iye bolmaǵan bir qatar eksperimentlerdiń nátiyjelerine qayshı keldi (keyinirek gúmanlanıwdıń kerek emes ekenligi anıqlanǵan bolsa da). Házirgi waqıtları barlıq zaryadlanǵan toqlardıń universallıq 𝑉 − 𝐴- strukturaǵa iye bolatuǵınlıǵına qayshı keletuǵın bir de fakt joq. Bul paragraftı zaryadlanǵan toqlardıń lagranjianı ushın ańlatpanı jazıw menen juwmaqlaymız: ℒ 𝑐ℎ = 𝐺 𝐹 √2 𝑗 𝛼 𝑗 𝛼 + . Bul ańlatpada 𝑗 𝛼 = 2(𝑒̅ 𝐿 𝛾 𝛼 𝜈 𝑒𝐿 + 𝜇̅ 𝐿 𝛾 𝛼 𝜈 𝜇𝐿 + 𝜏̅ 𝐿 𝛾 𝛼 𝜈 𝜏𝐿 + +𝑑̅′ 𝐿 𝛾 𝛼 𝑢 𝐿 + 𝑠̅′ 𝐿 𝛾 𝛼 𝑐 𝐿 + 𝑏̅′ 𝐿 𝛾 𝛼 𝑡 𝐿 ), al 𝑗 𝛼 + bolsa túyinles toq bolıp tabıladı. Download 2.39 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|