НЕСИММЕТРИЧНОЕ ЗАЗЕРКАЛЬЕ

В работе с новой точки зрения рассматривается известное дискретное преобразование – зеркальное отражение (иначе – зеркальное преобразование). Если существует зеркальная симметрия, то она ведет к сохранению P-четности (пространственной четности) в физических явлениях. До сих пор зеркальная симметрия не подвергалась сомнению – при отражении в зеркале правое и левое менялись местами, а в остальном исходный объект и его отражение были совершенно идентичны. В настоящей работе показано, что эта очевидная на первый взгляд ситуация в общем случае не соответствует реальности. Дело в следующем. В подавляющем большинстве случаев реальная экспериментальная ситуация описывается векторами, причем почти всегда имеет место сочетание истинных векторов (иначе – полярных векторов) и псевдовекторов (иначе – аксиальных векторов). Векторы этих двух типов ведут себя по-разному при зеркальном отражении, при этом в целом отражение в зеркале оказывается несимметричным исходному объекту. Это относится как к однократному зеркальному преобразованию, так и к пространственной инверсии, которая эквивалентна последовательному зеркальному отражению в трех взаимноперпендикулярных зеркалах. Оба этих варианта детально рассмотрены в настоящей работе. В свое время несохранение P-четности, открытое в 1956 году, вызвало шок в физическом мире. Была сделана попытка ввести вместо P-четности комбинированную CP-четность. Но это также не привело к успеху, так как и эта четность, как показал эксперимент не сохраняется в распаде каонов. Вопрос о природе несохранения четности до сих пор (уже более полувека) не имеет удовлетворительного общепринятого решения. Мы полагаем, что настоящая работа как раз дает такое решение, и оно связано с несимметричностью зеркального отражения. Более того, мы считаем, что вполне возможно несохранение P-четности не только в физических процессах, обусловленных слабым взаимодействием, но и в процессах, обусловленных другими видами взаимодействий – электромагнитным, сильным. Таким образом, в настоящей статье освещается новый аспект взаимосвязи свойств пространства и физических явлений.

зеркальная симметрия, истинные векторы, псевдовекторы, слабое взаимодействие, пространственная инверсия, пространственная четность

1. Lee T. D. and Yang C. N. Proposals to test spatial parity conservation in weak interactions // The Physical Review, 1956, Vol. 104, No. 1, P. 254–258.

2. Wu C. S., Ambler E., Hayward R.W. Experimental test of parity conservation in beta decay // The Physical Review, 1957, Vol. 105, P. 1413–1415.

3. Вигнер Е. Этюды о симметрии. М.: Мир, 1971, 319 с.

4. Ли Цзун-дао, Янг Чжэнь-нин // Новые свойства симметрии элементарных частиц. М.: Мир, 1957. С. 13–25.

5. Christensen J. H., Cronin J. W. Evidence for the 2 pi decay of the K20 // Meson. Phys. Rev. Lett., 1964, Vol. 13, P.138–140.

6. Гибсон У., Поллард Б. Принципы симметрии в физике элементарных ча- стиц. М.: Атомиздат, 1979. 344 с.

7. Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. М.: Наука, 1990. 352 с.

8. Кейн Г. Современная физика элементарных частиц. М., Мир, 1990. 360 с.

9. Челноков М. Б. О спине фундаментальных частиц // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия “Естественные науки”, 2010, № 3 (38), С. 22–34.

10. Челноков М. Б. О проекции спина фундаментальных частиц и проблеме несохранения CP-четности // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия “Естественные науки”, 2010, № 4 (39), С. 73–85.

11. Вейль Г. Классические группы, их инварианты и представления. М.: ИЛ, 1947. 404 с.

12. Вейль Г. Симметрия. М.: Наука, 1968. 192 с.

13. Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В. Квантовые поля. М.: Наука, 1980. 320 с.

14. Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В. Введение в теорию квантованных полей. М.: Наука, 1984. 600 с.