Fisikawan telah memeras otak mereka untuk waktu yang lama atas pelanggaran paritas gabungan dalam peluruhan partikel tertentu. Fisikawan teoretis Inggris Mark Hadley mengajukan hipotesis yang sangat luar biasa yang menjelaskan alasan fenomena ini: menurutnya, kita berakhir di tempat yang salah.
Menurut fisikawan Mark Hadley, justru partikel dan antipartikel tersebut (K-meson netral, B-meson dan D-meson) yang paling sensitif terhadap bidang intragalaktik, dalam peluruhan yang bahkan paritas gabungannya tidak dipertahankan.
Hingga pertengahan abad terakhir, para ahli teori berasumsi dan para peneliti menjamin bahwa semua transformasi partikel elementer tidak berubah sehubungan dengan simetri cermin. Artinya, proses apapun dengan partisipasinya tidak akan berubah dari refleksi dalam cermin datar, bagaimanapun letaknya di ruang angkasa, atau, yang sama, dari mengganti yang kanan dengan yang kiri, dan yang kiri dengan yang kanan. Fisikawan menyebut ini kekekalan paritas invarian. Tampak jelas dan alami, karena perbedaan antara kanan dan kiri tampaknya sepenuhnya sewenang-wenang. Dari empat interaksi fundamental - gravitasi, elektromagnetik, kuat dan lemah - tiga yang pertama benar-benar mematuhi hukum kekekalan paritas, dan sepenuhnya dan tanpa pengecualian. Namun, dalam interaksi yang lemah (misalnya,dalam proses peluruhan beta inti atom) paritas tidak dilestarikan. Kita dapat mengatakan bahwa transformasi partikel, dikendalikan oleh interaksi lemah, bereaksi terhadap perbedaan antara kanan dan kiri. Fitur ini diprediksi secara teoritis pada tahun 1956 dan segera dikonfirmasi secara eksperimental.
Napra … nale … masuk
Ketidakkonsistenan paritas dalam interaksi yang lemah secara harfiah jatuh di kepala fisikawan dan dianggap sebagai paradoks yang tidak menyenangkan. Para ahli teori segera mengemukakan bahwa kesimetrian antara kiri dan kanan masih ada, tetapi tidak memanifestasikan dirinya sebagai "langsung" seperti yang diperkirakan sebelumnya. Beberapa tahun sebelum penemuan nonkonservasi paritas, beberapa fisikawan berhipotesis bahwa bayangan cermin dari suatu partikel dapat menjadi antipartikelnya. Ide ini menyarankan bahwa hukum kekekalan paritas dapat diselamatkan dengan mensyaratkan bahwa refleksi spekuler disertai dengan transisi ke antipartikel. Namun, trik ini pun tidak membantu. Sudah pada tahun 1964, peneliti Amerika James Cronin dan Val Fitch, dalam percobaan yang dilakukan di sinkrotron gradien variabel di Brookhaven National Laboratory, menunjukkanbahwa K-meson netral yang berumur panjang membusuk dengan nonkonservasi yang lemah dari paritas umum (seperti yang dikatakan fisikawan, gabungan). Atas penemuan ini, mereka menerima Penghargaan Nobel Fisika pada 1980. Dan pada tahun 2001, percobaan BaBar di Stanford Linear Accelerator (SLAC) dan Belle di Akselerator Institut Jepang untuk Energi Tinggi (KEK) membuktikan bahwa paritas gabungan juga tidak dilestarikan dalam peluruhan D-meson netral dan B-meson.bahwa dalam peluruhan D-meson netral dan B-meson paritas gabungan juga tidak dipertahankan.bahwa dalam peluruhan D-meson netral dan B-meson paritas gabungan juga tidak dipertahankan.
Video promosi:
Inversi CP dalam fisika adalah inversi simultan konjugasi muatan (dilambangkan dengan huruf C, muatan), yang mengubah partikel menjadi antipartikel, dan inversi paritas (P, paritas), yang mencerminkan partikel, bertukar ke kanan dan ke kiri. Interaksi kuat dan elektromagnetik sehubungan dengan inversi CP adalah simetris (seperti yang dikatakan fisikawan, invarian), tetapi interaksi lemah tidak, yang diamati dalam beberapa proses peluruhan. Secara khusus, kaon netral (K-meson terdiri dari s-antiquark dan d- atau u-quark) berosilasi, yaitu, mereka berubah menjadi antipartikel dan sebaliknya. Probabilitas transformasi dalam arah maju dan mundur tidak sama, dan ini secara tidak langsung menunjukkan pelanggaran simetri CP.
Tempat yang buruk
Menurut teori standar partikel elementer, paritas nonkonservasi adalah sifat fundamental dari interaksi lemah. Hal inilah yang menjadi objek objek fisikawan Mark Hadley dari British University of Warwick. Dia mengakui bahwa interaksi yang lemah mempertahankan paritas, tetapi kita tidak memperhatikan ini, karena … kita berada di tempat yang salah di Semesta. Bumi berputar mengelilingi Matahari, yang bersama dengan bintang-bintang lainnya, bergerak mengelilingi pusat galaksi kita. Kedua gerakan tersebut membawa ruang - waktu, mendistorsi metriknya. Koreksi yang disebabkan oleh rotasi orbital bumi dapat diabaikan, yang tidak dapat dikatakan tentang rotasi galaksi, yang melibatkan ratusan miliar bintang. Ini menciptakan arah khusus dalam ruang - arah di mana vektor momentum sudut galaksi terlihat. Oleh karena itu, ruang intragalaktik tidak memiliki kesimetrian cermin, sehingga tidak diwajibkan untuk mengamati transformasi partikel elementer.
Hadley percaya bahwa masuknya ruang-waktu yang disebabkan oleh rotasi galaksi menciptakan sesuatu seperti medan gaya yang mempengaruhi partikel dan antipartikel dengan cara yang berbeda. Tetapi pengaruhnya tidak memanifestasikan dirinya secara universal, tetapi bergantung pada jenis partikel dan proses di mana mereka berpartisipasi. Menurut Hadley, medan intragalaktik paling kuat dirasakan oleh partikel-partikel yang peluruhannya bahkan paritas gabungannya tidak dipertahankan.
Diorientasikan berdasarkan galaksi
Ini mengikuti hipotesis Hadley bahwa hasil eksperimen yang dirancang untuk menguji konservasi paritas bergantung pada tempat eksperimen dilakukan. Di galaksi bulat kecil dengan momentum sudut kecil, paritas akan dipertahankan jauh lebih baik daripada di Bumi, dan di suatu tempat di ruang angkasa yang kosong, pantulan cermin tidak akan mengubah apa pun. Dengan logika yang sama, hukum kekekalan paritas hanya akan meledak di lapisan dekat bintang neutron yang berputar cepat. Begitulah relativisme yang disebabkan oleh pengaruh efek gravitasi terhadap transformasi partikel elementer.
Hadley percaya bahwa efek ini dapat diuji di Bumi, pada saat ini. Untuk melakukan ini, perlu dilihat apakah sifat pelanggaran paritas tidak berubah tergantung pada arah hamburan partikel terhadap vektor rotasi galaksi. Hadley bahkan mengakui bahwa analisis data yang sudah terakumulasi dalam percobaan akselerator sudah cukup untuk ini. Dan jika efeknya dikonfirmasi, sangat mungkin tidak hanya terestrial, tetapi juga koordinat galaksi akan ada pada gambar akselerator masa depan.
Alexey Levin
