Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
симметрии, возможно, связана с особой формой взаимодействия, ситуация с
сильными взаимодействиями значительно сложнее. Кроме того, здесь
возникает еще вопрос о том, существует ли на самом деле эта более высокая
степень симметрии для всех сильных взаимодействий или же только для пион-
нуклонных и нуклон-нуклон-ных взаимодействий. Этот вопрос необходимо
решить экспериментально. Ответ на все эти вопросы следует предоставить
будущему.
Меньшая степень зеркальной симметрии при слабых взаимодействиях
характерна не только для нейтрино и поэтому не может быть приписана
особым свойствам этой частицы. Например, то же явление с достоверностью
обнаружено для рас-
о
пада нейтрального гиперона Л на протон р и отрицательный пион я~.
Для нейтрино существует особая возможность, обсуждение которой уже было
подготовлено в § 3: так называемая "двухкомпонентная модель". Согласно
этой модели, в природе должны встречаться только либо две R-компоненты,
либо две L-компоненты [см. (11), (12)]1). После первой работы Ли и Янга
разные авторы независимо предложили применять эту модель
А) Для частиц с нулевой массой покоя эта "двухкомпонентная теория"
впервые выдвинута Вейлем [45]. Критически рассматривается она в моей
энциклопедической статье [46]. Все это происходило до создания "дырочной"
теории Дирака, так что зеркальная симметрия модели СР или Т при переходе
от частиц к античастицам оставалась незамеченной.
К старой и новой истории нейтрино
407
к нейтрино [47]. В самом деле, тогда свободные нейтрино уже обладали бы
симметрией относительно СР и Т, причем пространственное отражение
(обращение направления движения относительно ориентации спина) было бы
одновременно связано с переходом от нейтрино к антинейтрино.
Двухкомпонентная модель нейтрино согласуется со всеми полученными до
настоящего времени результатами экспериментов.
Некоторое время назад я относился к этой модели с известным скептицизмом
[47-49], так как в ней, с моей точки зрения, слишком сильно выделялось
особое положение нейтрино. Однако потом выяснилось, что для выражения
энергии взаимодействия при слабых взаимодействиях можно найти интересное
обобщение, продолжая рассуждения Штеха и Иенсена (см. § 3).
Опыты по поляризации электрона при (i-распаде, а также по угловому
распределению электронов при ориентированном спине ядра сначала
согласовывались со следующей альтернативой: существуют либо только А- и
F-взаимодействия в L-модели, либо только и L-взаимодействия в 77-модели
нейтрино.
На основе же двухкомпонентной модели из двух возможностей для распада р-
мезона
р -> е + v + v (или р -> е + v + v) и р -> е + v + v (20)
можно выбрать только вторую. Только в этом случае форма энергетического
спектра электронов (так называемый "параметр Мишеля" q = 3/4) согласуется
с опытом. Измерение пространственного распределения направлений вылета
электронов относительно направления движения р-мезонов, возникающих в
реакции
я+->p+ + v или я" -"р" + v, (21)
приводит затем к заключению, что для случая (20), согласно
двухкомпонентной модели, единственными взаимодействиями должны быть V- и
И-взаимодействия одинаковой интенсивности. По поводу р-мезонов мы
упомянем еще, что, как показывает захват р-мезонов ядрами, должно
существовать также слабое взаимодействие между (р, п) и (р, v).
Поиски реакции
я+->e+ + v или я'->'<Г +v (22)
долгое время были безрезультатными, и обнаружить ее удалось лишь недавно
[50, 51J1). Однако пока еще преждевременно гово-
*) Более ранние отрицательные эксперименты и теоретические оценки см.,
например, в работах [52, 53].
408
Вольфганг Паули
рить о сравнении теории с экспериментом в количественном вопросе об
относительной частоте обеих реакций (22) и (21). Порядок величины
отношения эффективных сечений электронного и мезонного распадов пиона
составляет от 10~5 до 10~4.
Труднее оказалось выбрать альтернативный вариант взаимодействия (,S, Т
или У, А) для ^-распада. Этому долго препятствовали неправильно
обработанные измерения отдачи для Не6. Первым правильным доказательством
в пользу варианта (F, А) послужила угловая корреляция электрон-нейтрино,
определенная из опытов по измерению отдачи на Аг35 [54]. В согласии с ним
был и результат изящного эксперимента Голдхабера, Гродзинса и Суньяра
[55], который позволил непосредственно определить "направление винта" для
нейтрино, наблюдая при резонансном рассеянии на дочерних ядрах круговую
поляризацию у-квантов, испускаемых при захвате электронов на внутренние
оболочки атома. Результат опыта на Ей152 был в пользу L-нейтрино. Вместе
с уже упомянутыми результатами других экспериментов это соответствует
варианту (F, А). Вскоре этот выбор был подтвержден дальнейшими
экспериментами [44J (в том числе новыми измерениями отдачи на Не6), и
теперь его можно считать хорошо обоснованным.
С точки зрения теории, на основе преобразования Штеха- Иенсена совместно
с двухкомпонентной моделью нейтрино напрашивается постулат: энергия
