I fisici si sono arrovellati per molto tempo per la violazione della parità combinata nel decadimento di alcune particelle. Il fisico teorico inglese Mark Hadley avanza un'ipotesi molto stravagante spiegando le ragioni di questo fenomeno: secondo lui siamo finiti nel posto sbagliato.
Secondo il fisico Mark Hadley, sono proprio quelle particelle e antiparticelle (mesoni K neutri, mesoni B e mesoni D) le più sensibili al campo intragalattico, nei cui decadimenti non viene preservata nemmeno la parità combinata.
Fino alla metà del secolo scorso, i teorici e gli sperimentatori garantivano che assolutamente tutte le trasformazioni delle particelle elementari fossero invarianti rispetto alla simmetria speculare. Ciò significa che qualsiasi processo con la loro partecipazione non cambierà dal riflesso in uno specchio piatto, non importa come si trovi nello spazio, o, che è lo stesso, dal sostituire la destra con la sinistra e la sinistra con la destra. I fisici chiamano questa conservazione della parità di invarianza. Sembra ovvio e naturale, poiché la distinzione tra destra e sinistra sembra essere del tutto arbitraria. Delle quattro interazioni fondamentali - gravitazionale, elettromagnetica, forte e debole - le prime tre obbediscono veramente alla legge di conservazione della parità, e completamente e senza eccezioni. Tuttavia, nelle interazioni deboli (ad esempio,nei processi di decadimento beta dei nuclei atomici) la parità non è conservata. Possiamo dire che le trasformazioni di particelle, controllate da un'interazione debole, reagiscono alla differenza tra destra e sinistra. Questa caratteristica fu prevista teoricamente nel 1956 e fu presto confermata sperimentalmente.
Napra … nale … in
La non conservazione della parità nelle interazioni deboli cadde letteralmente sulle teste dei fisici ed era percepita come uno spiacevole paradosso. I teorici hanno immediatamente suggerito che la simmetria tra sinistra e destra esiste ancora, ma non si manifesta come "frontale" come si pensava in precedenza. Diversi anni prima della scoperta della non conservazione della parità, diversi fisici hanno ipotizzato che l'immagine speculare di qualsiasi particella potesse essere la sua antiparticella. Questa idea ha suggerito che la legge di conservazione della parità potrebbe essere salvata richiedendo che la riflessione speculare sia accompagnata da una transizione alle antiparticelle. Tuttavia, anche questo trucco non ha aiutato. Già nel 1964, i ricercatori americani James Cronin e Val Fitch, in esperimenti condotti al sincrotrone a gradiente variabile al Brookhaven National Laboratory, hanno mostratoche i mesoni K neutri di lunga durata decadono con la debole non conservazione di una parità così generalizzata (come dicono i fisici, combinata). Per questa scoperta, hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 1980. E nel 2001, gli esperimenti BaBar presso lo Stanford Linear Accelerator (SLAC) e Belle presso l'acceleratore Japanese Institute for High Energy (KEK) hanno dimostrato che la parità combinata non è conservata nemmeno nei decadimenti dei mesoni D e dei mesoni B.che anche nei decadimenti di mesoni D e mesoni B neutri la parità combinata non è conservata.che anche nei decadimenti di mesoni D e mesoni B neutri la parità combinata non è conservata.
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L'inversione CP in fisica è l'inversione simultanea della coniugazione di carica (indicata dalla lettera C, carica), che trasforma una particella in un'antiparticella, e un'inversione di parità (P, parità), che rispecchia la particella, scambiando destra e sinistra. Le interazioni forti ed elettromagnetiche rispetto all'inversione di CP sono simmetriche (come dicono i fisici, invarianti), ma l'interazione debole non lo è, che si osserva in alcuni processi di decadimento. In particolare, i kaoni neutri (mesoni K costituiti da un s-antiquark e da un d- o u-quark) oscillano, cioè si trasformano in antiparticelle e viceversa. Le probabilità di trasformazione nelle direzioni avanti e indietro non sono uguali e questo indica indirettamente la violazione della simmetria CP.
Brutto posto
Secondo la teoria standard delle particelle elementari, la non conservazione della parità è una proprietà fondamentale delle interazioni deboli. Questo è esattamente ciò a cui obietta il fisico Mark Hadley della British University of Warwick. Ammette che l'interazione debole preserva la parità, ma non lo notiamo, poiché … siamo nel posto sbagliato nell'Universo. La Terra ruota attorno al Sole, che, insieme ad altre stelle, si muove attorno al centro della nostra Galassia. Entrambi i movimenti portano via lo spazio-tempo, distorcendone le metriche. Le correzioni causate dalla rotazione orbitale della Terra sono trascurabili, il che non si può dire della rotazione galattica, a cui partecipano centinaia di miliardi di stelle. Crea una direzione dedicata nello spazio, la stessa direzione in cui guarda il vettore del momento angolare galattico. Pertanto, lo spazio intragalattico non ha simmetria speculare, quindi non è obbligato a osservare la trasformazione delle particelle elementari.
Hadley crede che il trascinamento dello spazio-tempo causato dalla rotazione della Galassia crei qualcosa di simile a un campo di forza che colpisce le particelle e le antiparticelle in modi diversi. Ma l'influenza non si manifesta universalmente, ma dipende dal tipo di particelle e dai processi a cui partecipano. Secondo Hadley, il campo intragalattico è più fortemente sentito da quelle particelle nel cui decadimento anche la parità combinata non è preservata.
Orienta per galassia
Segue dall'ipotesi di Hadley che i risultati degli esperimenti progettati per testare la conservazione della parità dipendono da dove vengono eseguiti questi esperimenti. In una piccola galassia sferica con un basso momento angolare, la parità sarebbe preservata molto meglio che sulla Terra, e da qualche parte nello spazio profondo vuoto, qualsiasi riflesso speculare non cambierebbe nulla. Con la stessa logica, la legge di conservazione della parità scoppierebbe alle giunture vicino a stelle di neutroni in rapida rotazione. Tale è il relativismo causato dall'influenza degli effetti gravitazionali sulla trasformazione delle particelle elementari.
Hadley crede che questo effetto possa essere testato sulla Terra, già al momento. Per fare ciò, è necessario vedere se la natura della violazione della parità non cambia a seconda della direzione delle particelle che si disperdono rispetto al vettore di rotazione galattica. Hadley ammette addirittura che per questo basta l'analisi dei dati già accumulati negli esperimenti sugli acceleratori. E se l'effetto è confermato, è del tutto possibile che non solo le coordinate terrestri, ma anche galattiche saranno sui disegni degli acceleratori del futuro.
Alexey Levin
