Лептоны и кварки - Окунь Л.Б.
ISBN 5-02-014027-9
Скачать (прямая ссылка):
определяется мнимой, CP-нечетной, частью квадратика (рис. 12.4). На
диаграмме рис. 12.4 CP-нечетные члены возникают
s u,c.t td
d u,c,t s Рис. 12.4
u(d,s)
u(d,s)
u(d,3)
Рис. 12.5
из-за комплексных коэффициентов испускания и поглощения №-бозонов. Эту
комплексность можно откалибровать в случае двух поколений кварков и
нельзя-в случае трех и большего числа поколений (см. гл. 15). Аналогичным
образом величина е' определяется мнимой СР-нечетной частью "пингвинов"-
глюонного (рис. 12.5, а) и фотонного (рис. 12.5,6). И здесь комплексные
О ПАРАМЕТРЕ е'
103
коэффициенты в бозонных вершинах нельзя откалибровать в случае трех и
большего числа поколений. Измеренное на опыте значение
по порядку величины находится в согласии с ожидаемым вкладом "пингвинов"
(мы предполагаем здесь, что [Im (е'/е)]2<^ Re(e'/e), см. ниже).
В связи с пингвинными диаграммами естественно задать следующий вопрос.
Как мы видели выше, е' пропорционально Im Л2, а глюонный пингвин дает
переходы только с АТ =1/2 и не может перевести К\ в два пиона с Т = 2.
(АТ = 1/2 возникает из-за перехода s -<¦ d и не разрушается глюонным
взаимодействием, которое изотопически инвариантно. В отличие от этого,
фотонный пингвин может давать переходы с АТ = 3/2 и 5/2 и, следовательно,
ненулевое значение Im Л2.) Итак, каким образом глюонный пингвин, который
может дать лишь Im А0фО, но не 1тЛ2=#=0, дает вклад в е'?
Краткий ответ на этот вопрос заключается в том, что глюонный пингвин
нарушает калибровку By и Янга. А в произвольной калибровке
Из данных по распадам -><¦ 2я и К+ ->¦ 2я мы знаем, что со - малая
величина (|<о |" 3,2- 10-а, см. с. 80), и приведенная выше формула для е'
написана в низшем порядке по со. Из этой формулы мы видим, что ненулевое
е' может возникнуть как за счет 1тЛ2^=0, так и за счет 1тЛ"=^0. Но в
любом случае оно обращается в нуль, если Л2 = 0. Таким образом, малость
е' объясняется правилом АТ = 1/2. Если бы это правило было строгим, то мы
имели бы е'= 0.
Как отмечено на с. 80, 60-б2 = 53°±6°. Поэтому фаза е' должна составлять
37° ± 6° и должна быть близка к фазе е, т. е. к я/4. Из того
обстоятельства, что на опыте <р00-<р+_ = 10о±6°, следует, что фаза е' в
пределах двух стандартных отклонений ортогональна ожидаемой. Из
приведенных в начале этого раздела формул следует,, что такая
ортогональность возможна лишь при нарушении СРТ1-инвариантности. В силу
фундаментального характера СРГ-симметрии можно не сомневаться, что новые,
более точные опыты повернут е'- в направлении, которого требует теория.
V. [| Л+-/Лоо|2-1] " Re(e7e) = (3,3 ± 1,1)-10 *
где
СО :
104
12. НАРУШЕНИЕ СР-ИНВАРИАНТНОСТИ
О распадах /Cs-мезона
Из-за перемешивания /С2<-> Ai волновая функция короткожи-вущего каона
приобретает вид
1
К%
V 1+|8|а
(КЧ + гКЬ&КЧ + гК0*.
Заметим, что знак и величина е здесь те же, что у /С?.-мезона (К1 - К% +
гК1) Так что состояния К1 и As не ортогональны. Чтобы убедиться в том,
что.е в Kj. и К%-одни и те же, сравним распады А1->-я+я- и К% -1^ я+я-я°.
(В последнем случае
подразумевается распад в CP-нечетное состояние я+я-я°, в котором
относительные, орбитальные моменты пионов равны нулю, l = L = 0, см. гл.
10.) Сравнивая рис. 12.6, а и б, находим
<я+я~ |/0> ___________ifi21
<я+я- | Ks>
Л+-
= е,
Л+-о
<я+я-я°
<я+я-я°
т.2-mi-2 (Г*' Ks>_________Щ12
-Га)
Kl>
mi -m2-у (Г1-Г2)
Если мы учтем, что ip2i =- ipia> то получим, что Ti+_0 = e. Аналогичным
образом
_ <я°я°я°| Ks>
^looo - <"0д0д0|К > - е-
К сожалению, эти ожидаемые числа находятся далеко за пределами
экспериментальных возможностей. Существующие экспериментальные верхние
границы очень высоки: |ri+_0|a <0,12,
| г|ооо I2 < 0,1. Это объясняется тем, что если CP-запрещенный распад К1
-* 2я более или менее успешно конкурирует с подавленным фазовым объемом
распадом К,Зя, то СР-запрещенный и подавленный фазовым объемом распад As
-*¦ Зя не выдерживает конкуренции с интенсивным распадом As -<* 2я и для
его поисков нужна очень большая статистика А^-распадов.
JjrioHCKH распадов Ks -*¦ Зя представляют интерес для выяснения вопроса о
том, не существует ли P-четное, но С- и СР-не-четное взаимодействие с
|Д5| = 1. Такое взаимодействие могло бы давать прямые распады Ai-<-Зя.
Г-ИНВАРИАНТНОСТЬ И ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ НЕЙТРОНА 105
Нарушение ^-инвариантности и дипольный момент нейтрона
Как известно, любая'разумная физическая теория должна быть СРТ-
инвариантна. Из этого следует, что в распадах Khмезона должна нарушаться
не только СР-, но и Г-инвариант-ность. И действительно, анализ CP-
нечетных распадов /(^-мезонов указывает на то, что в этих распадах Т-
обратимость нарушена (нарушение СРТ и сохранение Т дало бы чисто мнимый
параметр перехода р21 и повернуло бы на 90° фазу е).
Кроме распадов /С?.-мезонов, поиски временной необратимости проводились и
в ряде других процессов. Наибольший экспериментальный прогресс достигнут
в поисках электрического диполь-ного момента нейтрона d": за время,
прошедшее после открытия распада К1-*-я+я-, верхняя граница для dn
