CP violation

Zarrachalar fizikasida CP buzilishi CP-simmetriyasining (yoki zaryad konjugatsiyasi simmetriyasining) buzilishidir: C-simmetriya (zaryad simmetriyasi) va P-simmetriya (paritet simmetriyasi) kombinatsiyasi. CP-simmetriya, agar zarraning fazoviy koordinatalari teskari ("oyna" yoki P-simmetriya) bo'lsa, uning antizarrasi (C-simmetriya) bilan almashtirilsa, fizika qonunlari bir xil bo'lishi kerakligini bildiradi. 1964-yilda neytral kaonlarning parchalanishida CP buzilishining aniqlanishi uning kashfiyotchilari Jeyms Kronin va Val Fitch uchun 1980 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi .

U kosmologiyaning hozirgi koinotda materiyaning antimateriya ustidan hukmronligini tushuntirishga urinishlarida ham, zarralar fizikasidagi zaif o'zaro ta'sirlarni o'rganishda ham muhim rol o'ynaydi.

Umumiy koʻrinish 
1950-yillarga qadar paritetning saqlanishi asosiy geometrik saqlanish qonunlaridan biri (energetikaning saqlanishi va impulsning saqlanishi bilan bir qatorda) hisoblangan. 1956-yilda paritet buzilishi aniqlangandan so'ng, tartibni tiklash uchun CP-simmetriya taklif qilindi. Biroq, kuchli o'zaro ta'sir va elektromagnit o'zaro ta'sir birlashgan CP transformatsiyasi operatsiyasi ostida o'zgarmas bo'lib tuyulsa-da, keyingi tajribalar shuni ko'rsatdiki, bu simmetriya ma'lum turdagi zaif parchalanish paytida biroz buzilgan.

Simmetriyaning faqat zaifroq versiyasi jismoniy hodisalar tomonidan saqlanishi mumkin edi, bu CPT simmetriyasi edi. C va P dan tashqari, harakatning teskarisiga to'g'ri keladigan uchinchi operatsiya, vaqtni o'zgartirish T mavjud. Vaqtni teskari o'zgartirishda o'zgarmaslik, fizika qonunlari tomonidan harakatga ruxsat berilganda, teskari harakat ham ruxsat etilgan va bir xil tezlikda oldinga va orqaga sodir bo'lishini anglatadi.

CPT kombinatsiyasi barcha turdagi fundamental o'zaro ta'sirlarning aniq simmetriyasini tashkil qiladi deb ishoniladi. Uzoq davom etgan CPT simmetriya teoremasi tufayli, agar u haqiqiy bo'lsa, CP-simmetriyaning buzilishi T-simmetriyasining buzilishiga teng. Kvant maydon nazariyasining asosiy tamoyillaridan biri hisoblangan ushbu teoremada zaryad konjugasiyasi, paritet va vaqtni teskari aylantirish birgalikda qo'llaniladi. Vaqtning teskari simmetriyasining buzilishini CPT teoremasining hech qanday taxminisiz bevosita kuzatish 1998-yilda mos ravishda CERN va Fermilabda ikkita guruh, CPLEAR va KTeV hamkorliklari tomonidan amalga oshirildi. 1970-yilda Klaus Shubert Bell-Steynberger birlik munosabatlaridan foydalangan holda CPT simmetriyasini qabul qilishdan mustaqil ravishda T buzilishini kuzatdi.

CP-simmetriya 
Umuman olganda, kvant mexanik tizimning simmetriyasini qayta tiklash mumkin, agar boshqa taxminiy S simmetriya topilsa, PS qo'shma simmetriya buzilmagan bo'lib qoladi. Gilbert fazosining tuzilishiga oid bu juda nozik nuqta P buzilishi aniqlangandan so'ng ko'p o'tmay amalga oshirildi va zarrachani antizarrachaga aylantiruvchi C zaryad konjugasiyasi tartibni tiklash uchun mos simmetriya ekanligi taklif qilindi.

1956-yilda Reynxard Oehme Yangga yozgan maktubida va ko'p o'tmay Ioffe, Okun va Rudik paritetning buzilishi zaryad konjugatsiyasining o'zgarmasligi zaif parchalanishlarda ham buzilishi kerakligini ko'rsatdi.

Zaryadning buzilishi Vu tajribasida va Valentin Telegdi va Jerom Fridman, Garvin va Lederman tomonidan o'tkazilgan tajribalarda tasdiqlangan, ular pion va muon parchalanishida paritetning saqlanmaganligini kuzatgan va C ning ham buzilganligini aniqlagan. To'lovning buzilishi Liverpul universitetida Jon Rayli Xolt tomonidan o'tkazilgan tajribalarda aniqroq ko'rsatilgan.

Keyin Oehme Li va Yang bilan qog'oz yozdi, unda ular P, C va T ostida o'zgarmaslikning o'zaro ta'sirini muhokama qilishdi. Xuddi shu natijani BL Ioffe, Okun va AP Rudik ham mustaqil ravishda olishdi. Ikkala guruh ham neytral kaon parchalanishida mumkin bo'lgan CP buzilishlarini muhokama qildilar.

Lev Landau 1957-yilda taklif qilgan CP-simmetriya ko'pincha faqat CP deb ataladigan materiya va antimateriya o'rtasidagi haqiqiy simmetriya. CP-simmetriya ikkita transformatsiyaning mahsulotidir: zaryad konjugasiyasi uchun C va paritet uchun P. Boshqacha qilib aytganda, barcha zarralar o'zlarining antizarralari bilan almashinadigan jarayon asl jarayonning oyna tasviriga ekvivalent deb qabul qilingan va shuning uchun zaif o'zaro ta'sirda birlashtirilgan CP-simmetriya saqlanib qoladi.

1962-yilda Dubnadagi bir guruh eksperimentalistlar Okunning talabiga binoan CPni buzuvchi kaon parchalanishini izlash muvaffaqiyatsiz yakunlandi.

Manbalar

Qo'shimcha o'qish 
 
Pages with unreviewed translations