Я прост, как теория относительности
29.11.2011 в 10:54
Пишет Atandakil:Размышлизм
Слабые взаимодействия нарушают комбинированную четность...
Что означает эта фраза?
Это означает, что для слабых взаимодействий, отвечающих, к примеру, за превращение кварков друг в друга и, соответвенно, распад нейтрона и радиоактивный распад ядра, не выполняется зеркальная симметрия. Условно говоря, такое взаимодействие и его зеркально отраженный вариант (в зеркально симметричной системе) протекают с разной интенсивностью.
Это - нарушение четности.
Еще интереснее, что если в зеркально симметричной системе поменять все заряды частиц на противоположные, взаимодействие все равно протекает с разной интенсивностью. Это и есть нарушение комбинированной четности или, как часто говорят, CP-инвариантности...
Этот факт имеет чрезвычайно важные практические последствия.
Первое из них - частицы и античастицы распадаются с разными скоростями. В первые мгновения своего существования Вселенная была наполнена однородной смесью частиц и античастиц (кварков и глюонов), но из-за нарушения комбинированной четности античастицы распадались и превращались в нейтральные частицы чуть быстрее (по порядку величины, на одну миллиардную), чем частицы. В результате частиц стало на одну миллиардную долю больше, чем античастиц, после чего «лишние» частицы проаннигилировали с античастицами, превратившись в фотоны нынешнего реликтового излучения, а от частиц осталась лишь миллиардная часть.
В результате теперь во Вселенной на миллиард фотонов реликтового излучения, которые именно в этом процессе и образовались, приходится одна сильно взаимодействующая частица (барион), собственно, протон или нейтрон (остальные живут недолго). А наш мир состоит из протонов и нейтронов (и электронов), которым не грозит исчезновение при встрече с антипротонами, антинейтронами и позитронами. В мире существует вещество, и существует оно лишь благодаря нарушению комбинированной четности...
Но при этом есть еще одно интересное следствие. Практически любая мыслимая физика мира основана на том, что любой процесс должен протекать совершенно идентично тому же процессу, в котором одновременно меняются заряды (не противоположные), координаты (на зеркально отраженные) и время (на текущее в противоположную сторону). Если это правило (CPT-инвариантность) в мире не соблюдается, то в разных точках и системах отсчета одни и те же процессы протекали бы по-разному, физические величины, например, энергия, не сохранялись бы, а универсальных физическоих законов не существовало, ибо они для разных точек мира были бы различными.
А в результате получается: если во Вселенной существует CPT-инвариантность, и для нее характерны единые физические законы, а протекающие в ней процессы закономерны и воспроизводимы, но при этом (как нам известно) в ней нарушается комбинированная четность, то из этих двух предположений обязательно следует, что Вселенная обязана быть несимметричной во времени (при сохранении CPT-инвариантности и нарушении CP-инвариантности обязательно должна нарушаться Т-инвариантность).
Что означает несимметричность во времени? - то, что во Вселенной обязаны существовать физические процессы, которые из прошлого в будущее и из будущего в прошлое протекают по-разному.
Обычно в физических уравнениях знак времени можно изменить на противоположный, и при этом ничего не изменится. Если снять на пленку мячик, пругыющий на земле, или планету, вращающуюся вокруг звезды, нельзя отличить, показывают ли нам фильм в прямом направлении или в обратном.
Но при этом мы знаем, что направление времени в нашем мире строго определено - от прошлого к будущему - и в нашей Вселенной Т-инвариантность нарушена.
Может, этим мы обязаны именно тому, что в нашем мире нарушена комбинированная четность, так что факты направленности времени и наличия в нашем мире частиц без античастиц взаимосвязаны?
URL записиСлабые взаимодействия нарушают комбинированную четность...
Что означает эта фраза?
Это означает, что для слабых взаимодействий, отвечающих, к примеру, за превращение кварков друг в друга и, соответвенно, распад нейтрона и радиоактивный распад ядра, не выполняется зеркальная симметрия. Условно говоря, такое взаимодействие и его зеркально отраженный вариант (в зеркально симметричной системе) протекают с разной интенсивностью.
Это - нарушение четности.
Еще интереснее, что если в зеркально симметричной системе поменять все заряды частиц на противоположные, взаимодействие все равно протекает с разной интенсивностью. Это и есть нарушение комбинированной четности или, как часто говорят, CP-инвариантности...
Этот факт имеет чрезвычайно важные практические последствия.
Первое из них - частицы и античастицы распадаются с разными скоростями. В первые мгновения своего существования Вселенная была наполнена однородной смесью частиц и античастиц (кварков и глюонов), но из-за нарушения комбинированной четности античастицы распадались и превращались в нейтральные частицы чуть быстрее (по порядку величины, на одну миллиардную), чем частицы. В результате частиц стало на одну миллиардную долю больше, чем античастиц, после чего «лишние» частицы проаннигилировали с античастицами, превратившись в фотоны нынешнего реликтового излучения, а от частиц осталась лишь миллиардная часть.
В результате теперь во Вселенной на миллиард фотонов реликтового излучения, которые именно в этом процессе и образовались, приходится одна сильно взаимодействующая частица (барион), собственно, протон или нейтрон (остальные живут недолго). А наш мир состоит из протонов и нейтронов (и электронов), которым не грозит исчезновение при встрече с антипротонами, антинейтронами и позитронами. В мире существует вещество, и существует оно лишь благодаря нарушению комбинированной четности...
Но при этом есть еще одно интересное следствие. Практически любая мыслимая физика мира основана на том, что любой процесс должен протекать совершенно идентично тому же процессу, в котором одновременно меняются заряды (не противоположные), координаты (на зеркально отраженные) и время (на текущее в противоположную сторону). Если это правило (CPT-инвариантность) в мире не соблюдается, то в разных точках и системах отсчета одни и те же процессы протекали бы по-разному, физические величины, например, энергия, не сохранялись бы, а универсальных физическоих законов не существовало, ибо они для разных точек мира были бы различными.
А в результате получается: если во Вселенной существует CPT-инвариантность, и для нее характерны единые физические законы, а протекающие в ней процессы закономерны и воспроизводимы, но при этом (как нам известно) в ней нарушается комбинированная четность, то из этих двух предположений обязательно следует, что Вселенная обязана быть несимметричной во времени (при сохранении CPT-инвариантности и нарушении CP-инвариантности обязательно должна нарушаться Т-инвариантность).
Что означает несимметричность во времени? - то, что во Вселенной обязаны существовать физические процессы, которые из прошлого в будущее и из будущего в прошлое протекают по-разному.
Обычно в физических уравнениях знак времени можно изменить на противоположный, и при этом ничего не изменится. Если снять на пленку мячик, пругыющий на земле, или планету, вращающуюся вокруг звезды, нельзя отличить, показывают ли нам фильм в прямом направлении или в обратном.
Но при этом мы знаем, что направление времени в нашем мире строго определено - от прошлого к будущему - и в нашей Вселенной Т-инвариантность нарушена.
Может, этим мы обязаны именно тому, что в нашем мире нарушена комбинированная четность, так что факты направленности времени и наличия в нашем мире частиц без античастиц взаимосвязаны?