Курс
лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц
Комбинированная
инверсия. CP-четность
Комбинированная инверсия CP является
последовательной комбинацией С и Р преобразований. (Последовательность преобразований
не важна.) Собственное значение оператора :
|> = CP|>
называется
комбинированной четностью. Инвариантность пространства
относительно CP-преобразования приводит к сохранению комбинированной четности.
Сильные и электромагнитные взаимодействия инвариантны относительно
комбинированной четности, т.к. они инвариантны относительно С и Р преобразований
в отдельности. Математическую основу теории относительности составляют преобразования
Лоренца координат x, y, z и времени t, при переходе от одной инерциальной системы
отсчета к другой инерциальной системе. В 1900 г. была опубликована работа М. Планка,
посвященная проблеме теплового излучения тел.
Несохранение P-четности и C-четности и сохранение комбинированной четности CP
наблюдалось в экспериментах по слабым распадам покоящихся -мезонов.
++
+ , --
+ .
a
P
(b)
C
(c)
CP
d
Взаимная
ориентация векторов импульсов (черные стрелки) и проекций спинов на направление
движения (синие стрелки)
Лептоны
в этих распадах разлетаются с равными по величине и противоположными по направлению
импульсами. Спины лептонов (1/2) должны быть направлены в противоположных направлениях.
Спиральность антинейтрино +1 (правая поляризация), а нейтрино -1 (левая поляризация).
Если бы порознь сохранялись пространственная и зарядовая четности варианты (a,
b, c и d) были бы равновероятны. Однако измерения поляризации мюонов показали,
что варианты (b) и (c) не реализуются, а варианты (a) и (d) реализуются с одинаковой
вероятностью. Варианты (a) и (d) получаются друг из друга путем CP-преобразования
|a> = d, |d> = a.
В слабых распадах K0- и 0-мезонов
впервые было обнаружено, что CP- симметрия не является точной симметрией. Нейтральные
каоны нарушают CP- симметрию.
В твердых кристаллических телах носителями электрического заряда являются электроны и дырки. В изоляторах свободные электроны и дырки практически отсутствуют, и электрический ток в них невозможен вследствие того, что в зоне проводимости нет свободных электронов, а в валентной зоне нет свободных дырок, которые могли бы двигаться (т.е. изменять свою энергию) во внешнем электрическом поле. Однако такие свободные электроны и дырки появляются в результате прохождения через кристалл заряженной частицы. Процесс генерации заряженной частицей (квази)свободных электронов и дырок (т.е. свободных только внутри кристалла) во многом аналогичен процессу генерации свободных электронов и ионов в газах и жидкостях и описывается теми же формулами
:
> = CP|
-мезонов.
+
+ 
,
.
0-мезонов
впервые было обнаружено, что CP- симметрия не является точной симметрией. Нейтральные
каоны нарушают CP- симметрию.