Fizičari već duže vrijeme šišu mozak zbog kršenja kombiniranog pariteta u raspadanju određenih čestica. Engleski teorijski fizičar Mark Hadley iznosi vrlo ekstravagantnu hipotezu koja objašnjava razloge ove pojave: prema njegovom mišljenju, upravo smo završili na pogrešnom mjestu.
Prema fizičaru Marku Hadleyu, upravo su one čestice i antičestice (neutralni K-mezoni, B-mezoni i D-mezoni) najosjetljiviji na intragalaktičko polje, na čije raspadanje nije sačuvan čak ni kombinirani paritet.
Sve do sredine prošlog stoljeća, teoretičari su pretpostavljali da su eksperimentirci jamčili da su apsolutno sve transformacije elementarnih čestica invariantne u odnosu na zrcalnu simetriju. To znači da se svaki proces njihovim sudjelovanjem neće mijenjati od refleksije u ravnom zrcalu, bez obzira na to kako se nalazi u prostoru ili, što je isto, zamjene desnice lijevom, a lijeve s desnicom. Fizičari to nazivaju očuvanjem pariteta invazije. Čini se očiglednim i prirodnim jer se čini da je razlika između desnice i lijeve potpuno proizvoljna. Od četiri temeljne interakcije - gravitacijske, elektromagnetske, jake i slabe - prve tri stvarno se pridržavaju zakona očuvanja pariteta, u potpunosti i bez izuzetaka. Međutim, u slabim interakcijama (npr.u procesima beta raspada atomskih jezgara) paritet se ne čuva. Možemo reći da transformacije čestica, kontrolirane slabom interakcijom, reagiraju na razliku između desne i lijeve. Ova je značajka teoretski predvidjena 1956. godine i ubrzo je eksperimentalno potvrđena.
Napra … nale … unutra
Neočuvanje pariteta u slabim interakcijama doslovno je palo na glave fizičara i doživljavano je kao neugodan paradoks. Teoretičari su odmah sugerirali da simetrija između ljevice i desnice i dalje postoji, ali ne pokazuje se "glavom naprijed" kako se prethodno mislilo. Nekoliko godina prije otkrića nekonzervacije pariteta, nekoliko fizičara pretpostavilo je da bi zrcalna slika bilo koje čestice mogla biti njezina čestica. Ova je ideja sugerirala da se zakon o očuvanju pariteta može spasiti zahtijevajući da spekularni odraz bude popraćen prijelazom na antičestice. Međutim, ni ovaj trik nije pomogao. Već 1964. američki istraživači James Cronin i Val Fitch u eksperimentima izvedenim na sinkrotronu s promjenjivim gradijentom u Brookhaven National Laboratory, pokazali suda dugovječni neutralni K-mezoni propadaju uz slabo nečuvanje tako generaliziranog (kako to fizičari kažu kombiniranog) pariteta. Za ovo otkriće 1980. su dobili Nobelovu nagradu za fiziku. I 2001., eksperimenti BaBar na Stanford Linear Accelerator-u (SLAC) i Belle na Japanskom institutu za visoku energiju (KEK), pokazali su da se kombinirani paritet također ne čuva u raspadima neutralnih D-mezona i B-mezona.da se pri raspadanju neutralnih D-mezona i B-mezona kombinirani paritet također ne čuva.da se pri raspadanju neutralnih D-mezona i B-mezona kombinirani paritet također ne čuva.
Promotivni video:
CP-inverzijom u fizici naziva se istodobna inverzija konjugacije naboja (označena slovom C, naboj), koja česticu pretvara u antičesticu, i inverzija pariteta (P, paritet), koja zrcali česticu, zamjenjujući "desno" i "lijevo". Jake i elektromagnetske interakcije u odnosu na CP-inverziju su simetrične (kao što fizičari kažu, invariantne), ali slaba interakcija nije, što se opaža u nekim procesima raspadanja. Konkretno, neutralni kanoni (K-mezoni koji se sastoje od s-antikvarka i d- ili u-kvarka) osciliraju, to jest, pretvaraju se u antičestice i obrnuto. Vjerojatnosti transformacije u smjeru prema naprijed i natrag nisu jednake, a to posredno ukazuje na kršenje CP simetrije.
Loše mjesto
Prema standardnoj teoriji elementarnih čestica, paritetno očuvanje je temeljno svojstvo slabih interakcija. Upravo se tome protivi fizičar Mark Hadley s britanskog sveučilišta u Warwicku. Priznaje da slaba interakcija čuva paritet, ali mi to ne primjećujemo, jer … u Svemiru smo na krivom mjestu. Zemlja se vrti oko Sunca koje se, zajedno s drugim zvijezdama, kreće oko središta naše Galaksije. Oba pokreta nose prostor - vrijeme i izobličuju njegove metrike. Korekcije uzrokovane rotacijom Zemljine orbite zanemarljive su, što se ne može reći za galaktičku rotaciju, u kojoj sudjeluju stotine milijardi zvijezda. To stvara namjenski pravac u prostoru - sam smjer u kojem izgleda vektor galaktičkog zamaha. Stoga, intragalaktički prostor nema zrcalnu simetriju, tako da nije dužan promatrati transformaciju elementarnih čestica.
Hadley vjeruje da ulazak prostora i vremena uzrokovano rotacijom Galaksije stvara nešto poput polja sile koje na različite načine utječe na čestice i antičestice. No utjecaj se ne manifestira univerzalno, već ovisi o vrsti čestica i procesu u kojima sudjeluju. Prema Hadleyu, intragalaktičko polje najjače osjete one čestice u čijim raspadima nije sačuvan čak ni kombinirani paritet.
Orijentira se po galaksiji
Iz Hadleyeve hipoteze proizlazi da rezultati pokusa namijenjenih ispitivanju očuvanja pariteta ovise o mjestu izvođenja tih eksperimenata. U maloj sferičnoj galaksiji s malim kutnim zamahom paritet bi se sačuvao puno bolje nego na Zemlji, a negdje u praznom dubokom svemiru, bilo kakvi spekularni odrazi uopće ne bi ništa promijenili. Po istoj logici, zakon o očuvanju pariteta upravo bi puknuo po šavovima u blizini brzo rotacijskih neutronskih zvijezda. Takav je relativizam uzrokovan utjecajem gravitacijskih učinaka na transformaciju elementarnih čestica.
Hadley vjeruje da se ovaj efekt može testirati na Zemlji, već u sadašnjem trenutku. Da bi se to postiglo, potrebno je vidjeti da li se priroda kršenja pariteta ne mijenja ovisno o smjeru raspršivanja čestica u odnosu na galaktički vektor rotacije. Hadley čak priznaje da je za to dovoljna analiza podataka koji su već prikupljeni u eksperimentima na akceleratorima. A ako se efekt potvrdi, vrlo je moguće da na crtežima akceleratora budućnosti neće biti samo zemaljske, već i galaktičke koordinate.
Aleksej Levin