Почему обнаруженные в 1947 году частицы назвали «странными»? В чем состоит гипотеза о несохранении четности? Как исследователи измеряют CP в эксперименте? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Анатолий Лиходед.

В 1957 году обнаружили, что часть странных частиц, имеющих одну и ту же массу, распадается либо на три пи-мезона, либо на два пи-мезона. Это характерный признак того, что у этих частиц разная пространственная четность. Пространственная четность — это операция по отражению системы координат (x отражается на -x). Эти две частицы имели одинаковые массы, одинаковое время жизни. Возникшую проблему назвали «тау-тета проблема».

Рекомендуем по этой теме:
22350
Кварки
Смешивание поколений кварков можно математически изобразить в виде специальной матрицы поворота, которая называется «матрица Кабиббо — Кобаяши — Маскава». Эта матрица имеет три угла поворота, как любая матрица поворота в трехмерном пространстве. Но в ней существует одна дополнительная степень свободы, которая есть комплексная фаза. Эта комплексная фаза отвечает за CP-нарушение. Если бы поколений было всего лишь два, то этой фазы бы не было. CP-нарушающая фаза получается в 3 поколениях. В опыте, который сделан на фабрике Z-бозонов в LEP, подсчитывали число нейтрино. Каждое поколение кварков сопровождается своей парой: электрон и нейтрино, тау-лептон и его нейтрино, мюон и его нейтрино. Число поколений нейтрино равно 3.

В условиях, которые были сформулированы в свое время Сахаровым для расширяющейся Вселенной, CP-нарушение играло существенную роль. Оно необходимо, чтобы возникла барионная асимметрия Вселенной, чтобы возник тот мир, в котором мы живем. К сожалению, те CP-нарушающие фазы, которые мерятся сейчас в распадах на B-фабриках, на ускорителе в LHC, малы по сравнению с той, которая нужна была бы, чтобы сделать мир таким, какой он есть.