Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
перенормировать. В мюонном распаде к перенормировке прибегать не следует,
поскольку пионы на этот распад не влияют. Так почему же совпадение
оказывается таким точным? Для объяснения этого неожиданного совпадения
Фейнман и Гелл-Манн [128] воспользовались аналогией с электродинамикой.
Аксиально-векторный ток
VnYs'I'v
Векторный ток
-если tv = Y51ly
Нейтрино
345*
Постоянная связи электромагнитного поля одна и та же для всех
взаимодействующих с ним частиц. В области малых энергий это условие
выполняется, так как полный заряд остается при испускании виртуального
мезона неизменным, хотя распределение заряда меняется. Не может ли
оказаться, что пион несет с собой заряд ^-взаимодействия, когда он
виртуально испускается нуклоном, и фермиевская часть ядерного p-
взаимодействия так устроена, что не подвергается перенормировке? Фейнман
и Гелл-Манн предположили, что векторную часть нуклонного тока следует
дополнить пионным током. В обозначениях, принятых в теории изотопического
спина, векторный ток принимает вид
Jl=%У^п + i [ф?7\^фя -(УцФл)* ф"], (76)
где 'Z- /4 (для нуклона) и Г- 1 (для пиона). Этот сохраняющийся ток
позволяет прийти к величине, которая не затрагивается пионными эффектами.
Упомянутое различие между величинами С а и Су мы пытались объяснить
перенормировкой аксиально-векторной части. Однако наши познания о пион-
нуклонном взаимодействии столь скудны и теория сильных взаимодействий
столь несовершенна, что пройдет еще немало времени до тех пор, пока эта
перенормировка будет должным образом вычислена.
Предложенное выше прямое взаимодействие пионов с электронами и нейтрино
приводит к возможности экспериментального изучения процессов я ->я° +
e"+v или я+->я0+е+ +v. Пока мы только дожидаемся их обнаружения.
§ 22. ТЕОРЕМА СРТ; ИНВАРИАНТНОСТЬ СР И Т
Обширная статья Паули [4], посвященная СР Г-теореме, увидела свет в 1955
г., незадолго до того, как понадобился анализ операций С, Р и Г в слабых
взаимодействиях. Теорема СРТ устанавливает общую связь операторов С
(зарядовое сопряжение), Р (четность) и Г (обращение времени) с
собственными преобразованиями Лоренца. Если локальный лагранжиан
инвариантен относительно собственных преобразований Лоренца, то он
инвариантен относительно произведения операций СРТ (взятых в любом
порядке), хотя может и не быть инвариантности относительно каждой из этих
трех операций С, Р и Г.
346
By Цзянъ-сюн
Из этой теоремы следует, что если в слабых взаимодействиях Р не
сохраняется, то хотя бы один из законов сохранения С и Т также не
выполняется. Распад поляризованного Со60, а также распады я - ц - е
показали, что не сохраняются зарядовая, а также пространственная
четности. Поэтому особый интерес представляет вопрос о том, сохраняет ли
силу инвариантность относительно обращения времени. Если временная
четность сохраняется, то сохраняется также четность относительно
комбинированного преобразования СР. Сохранение комбинированной четности
было предсказано Ландау [36] одновременно с введением теории
двухкомпонентного нейтрино, а также Вигнером [130] в его речи,
произнесенной на съезде Американского Физического общества в январе 1957
г. Если это предсказание справедливо, то при зеркальном отображении
следует заменить все частицы соответствующими античастицами: симметрия
между правым и левым в пространстве не нарушается. Это поистине звучит
весьма утешительно.
В настоящее время проводится ряд экспериментов, ставящих целью проверку
закона сохранения временной четности. До сих пор нарушений Г-
инвариантности не обнаружено. Основная идея проверки заключается в
измерении относительных фаз постоянных связи Ci. Если имеет место Г-
инвариантность, то Ct действительны, и наоборот. В этом можно убедиться
следующим образом.
В отличие от операций С или Р операция обращения времени Г представляется
не унитарным оператором Ut, а произведением унитарного оператора на
комплексное сопряжение
Г = Ut • Комплексное сопряжение. (77)
Наиболее общий гамильтониан ^-взаимодействия представляется в виде
линейной комбинации различных взаимодействий
i
При обращении времени каждый из операторов Hi подвергается преобразованию
THJ-1 = UtH+Ut1 = Нг (77а)
с точностью до фазового множителя. Если мы включим эти фазовые множители
в С*, то полный гамильтониан при обраще-
Нейтрино
347
яии времени преобразуется следующим образом:
THfl-1 = 2 С*Ht. (776)
i
Если ТН^Т~г-Н^ (инвариантность относительно обращения
времени), то Ci = Cf. Это означает, что постоянные связи должны быть
действительными. Измерение корреляции |3 - v при распаде поляризованного
нейтрона позволяет найти величину оп (pe-XPv)- Эта величина зависит от
мнимой части постоянных связи. Согласно экспериментальным данным,
относительная фаза постоянных С0т и CF составляет 180^8° (указана
статистическая ошибка); величина 180° соответствует сохранению временной
четности.
Таким образом, пока не будет доказано обратное, можно считать, что Г-
