• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
5847
Раздел: Физика

Зеркальная асимметрия в атомных явлениях. К 30-летию открытия новосибирских физиков

Тридцать лет назад в новосибирском Академгородке был проведен эксперимент, результаты которого если не потрясли, то сильно встряхнули научный мир. Выполнили его в Институте ядерной физики СО АН СССР Л.М. Барков и М.С. Золоторев, а «идеологом» был теоретик И.Б. Хриплович. Сибирские ученые открыли эффект несохранения четности в слабом взаимодействии электронов с атомным ядром. Эксперимент вошел в энциклопедии. Сегодня академик Барков и член-корреспондент Хриплович, несмотря на солидный возраст, продолжают трудиться в стенах родного института, Золоторев с 1980-х гг. живет в США. Герои настоящей публикации достигли в жизни самых высоких – и заслуженных! – степеней общественного и научного признания: Лев Митрофанович Барков – лауреат Государственной премии (1989), награжден несколькими орденами; Иосиф Бенционович Хриплович удостоен таких престижных наград в области теоретической физики, как медаль Дирака (2004) и премия им. И.Я. Померанчука (2005). Журнал «Наука из первых рук» решил познакомить читателей с историей (и предысторией) выдающегося эксперимента, чтобы вы из первых уст узнали те колоритные подробности, о?которых обычно не пишут в монографиях и не докладывают на научных конференциях

Времена одиночек в физическом эксперименте давно прошли. Физики элементарных частиц это касается в наибольшей степени. Размеры и стоимость ускорителей и ядерных реакторов, с помощью которых получают основные экспериментальные результаты, постоянно растут, и этой тенденции уже много десятилетий.

Тем удивительней сделанный в 1978 г. в ИЯФе опыт Баркова и Золоторева, ключевую идею которого предложил Хриплович. Им удалось исследовать фундаментальные вопросы слабых взаимодей­ствий методами оптической спектроскопии. Нарушение зеркальной симметрии, или, как говорят физики, пространственной четности, во взаимодействии электронов с нуклонами новосибирские ученые обнаружили, наблюдая вращение плоскости поляризации света в парах висмута. Можно сказать, малыми силами исследователи добыли большое знание.

Пространственная инверсия и четность

Для объяснения понятия четности следует углубиться еще на двадцать лет назад – в середину прошлого века. До 1950-х гг. казался незыблемым постулат, что природа обладает зеркальной симметрией. Что это означает?

Представим себе преобразование, при котором направления координатных осей изменяются на противоположные (x → –x,y → –y, z → –z). Такое преобразование называется пространственной инверсией. Эту операцию удобно рассматривать как три последовательных отражения относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей («зеркал»). Часто при анализе вопроса, что происходит в той или иной физической ситуации при пространственной инверсии, можно ограничиться одним зеркалом – только нужно его правильно выбрать.

Ученые считали, что законы физики устроены таким образом, что в зеркале они выглядят так же. То есть, имея описание какого-либо физического явления (зависимость от времени координат, скоростей, полей и т. д.), нельзя определить, наблюдается оно непосредственно или в зеркале. Утверждение, что процессы природы симметричны относительно отражения координат, в квантово-механической формулировке называют законом сохранения пространственной...

comments powered by HyperComments