Los físicos se han estado devanando los sesos durante mucho tiempo por la violación de la paridad combinada en la descomposición de ciertas partículas. El físico teórico inglés Mark Hadley presenta una hipótesis muy extravagante que explica las razones de este fenómeno: en su opinión, simplemente terminamos en el lugar equivocado.
Según el físico Mark Hadley, son precisamente esas partículas y antipartículas (mesones K neutros, mesones B y mesones D) las más sensibles al campo intragaláctico, en cuyas desintegraciones ni siquiera se conserva la paridad combinada.
Hasta mediados del siglo pasado, los teóricos asumieron y los experimentadores garantizaron que absolutamente todas las transformaciones de partículas elementales son invariantes con respecto a la simetría especular. Esto significa que ningún proceso con su participación pasará de reflejarse en un espejo plano, sin importar cómo se ubique en el espacio, o lo que es lo mismo, de reemplazar la derecha por la izquierda y la izquierda por la derecha. Los físicos llaman a esto conservación de paridad invariante. Parece obvio y natural, ya que la distinción entre derecha e izquierda parece ser completamente arbitraria. De las cuatro interacciones fundamentales, gravitacional, electromagnética, fuerte y débil, las tres primeras realmente obedecen a la ley de conservación de la paridad, y por completo y sin excepciones. Sin embargo, en interacciones débiles (por ejemplo,en los procesos de desintegración beta de los núcleos atómicos) no se conserva la paridad. Podemos decir que las transformaciones de partículas, controladas por una interacción débil, reaccionan a la diferencia entre derecha e izquierda. Esta característica se predijo teóricamente en 1956 y pronto se confirmó experimentalmente.
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Napra … nale … en
La no conservación de la paridad en interacciones débiles cayó literalmente sobre la cabeza de los físicos y fue percibida como una paradoja desagradable. Los teóricos sugirieron de inmediato que la simetría entre la izquierda y la derecha todavía existe, pero no se manifiesta como "frontalmente" como se pensaba anteriormente. Varios años antes del descubrimiento de la no conservación de la paridad, varios físicos plantearon la hipótesis de que la imagen especular de cualquier partícula podría ser su antipartícula. Esta idea sugirió que la ley de conservación de la paridad podría rescatarse exigiendo que la reflexión especular vaya acompañada de una transición a antipartículas. Sin embargo, incluso este truco no ayudó. Ya en 1964, los investigadores estadounidenses James Cronin y Val Fitch, en experimentos llevados a cabo en el sincrotrón de gradiente variable del Laboratorio Nacional de Brookhaven, mostraronque los mesones K neutros de larga vida se desintegran con una débil no conservación de una paridad tan generalizada (como dicen los físicos, combinada). Por este descubrimiento, recibieron el Premio Nobel de Física en 1980. Y en 2001, los experimentos BaBar en el Acelerador Lineal de Stanford (SLAC) y Belle en el Acelerador del Instituto Japonés de Alta Energía (KEK) demostraron que la paridad combinada tampoco se conserva en las desintegraciones de mesones D y mesones B neutros.que en las desintegraciones de los mesones D y mesones B neutros tampoco se conserva la paridad combinada.que en las desintegraciones de los mesones D y mesones B neutros tampoco se conserva la paridad combinada.
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CP-inversión en física es la inversión simultánea de la conjugación de carga (denotada por la letra C, carga), que convierte una partícula en una antipartícula, y una inversión de paridad (P, paridad), que refleja la partícula, intercambiando derecha e izquierda. Las interacciones fuertes y electromagnéticas con respecto a la inversión CP son simétricas (como dicen los físicos, invariantes), pero la interacción débil no lo es, lo que se observa en algunos procesos de desintegración. En particular, los kaones neutros (mesones K que consisten en un s-antiquark y un d- o u-quark) oscilan, es decir, se convierten en antipartículas y viceversa. Las probabilidades de transformación en las direcciones hacia adelante y hacia atrás no son iguales, y esto indica indirectamente la violación de la simetría CP.
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Mal lugar
Según la teoría estándar de partículas elementales, la no conservación de paridad es una propiedad fundamental de las interacciones débiles. Esto es exactamente lo que objeta el físico Mark Hadley de la Universidad Británica de Warwick. Admite que la interacción débil conserva la paridad, pero no nos damos cuenta de esto, ya que … estamos en el lugar equivocado del Universo. La Tierra gira alrededor del Sol, que, junto con otras estrellas, se mueve alrededor del centro de nuestra Galaxia. Ambos movimientos se llevan el espacio - tiempo, distorsionando sus métricas. Las correcciones provocadas por la rotación orbital de la Tierra son insignificantes, lo que no se puede decir de la rotación galáctica, en la que participan cientos de miles de millones de estrellas. Crea una dirección dedicada en el espacio, la misma dirección donde se ve el vector del momento angular galáctico. Por tanto, el espacio intragaláctico no tiene simetría especular, por lo que no está obligado a observar la transformación de partículas elementales.
Hadley cree que el arrastre del espacio-tiempo causado por la rotación de la Galaxia crea algo así como un campo de fuerza que afecta a las partículas y antipartículas de diferentes maneras. Pero la influencia no se manifiesta universalmente, sino que depende del tipo de partículas y de los procesos en los que participan. Según Hadley, el campo intragaláctico lo sienten con más fuerza aquellas partículas en cuyas desintegraciones ni siquiera se conserva la paridad combinada.
Oriente por galaxia
De la hipótesis de Hadley se desprende que los resultados de los experimentos diseñados para probar la conservación de la paridad dependen de dónde se realicen estos experimentos. En una pequeña galaxia esférica con un momento angular bajo, la paridad se conservaría mucho mejor que en la Tierra, y en algún lugar del espacio profundo vacío, los reflejos especulares no cambiarían nada en absoluto. Siguiendo la misma lógica, la ley de conservación de la paridad simplemente estallaría en las costuras cerca de las estrellas de neutrones que giran rápidamente. Tal es el relativismo provocado por la influencia de los efectos gravitacionales en la transformación de partículas elementales.
Hadley cree que este efecto se puede probar en la Tierra, ya en la actualidad. Para hacer esto, es necesario ver si la naturaleza de la violación de paridad no cambia dependiendo de la dirección de dispersión de las partículas con respecto al vector de rotación galáctica. Hadley incluso admite que el análisis de los datos ya acumulados en experimentos con aceleradores es suficiente para esto. Y si se confirma el efecto, es muy posible que no solo las coordenadas terrestres, sino también galácticas estén en los dibujos de los aceleradores del futuro.
Alexey Levin
