Знание-сила, 2001 № 08 (890) (Журнал «Знание-сила») - страница 32

Вскоре ученые убедились, что это нарушение было лишь «верхушкой айсберга». за сим последовали другие опровержения привычных истин. Симметрия заряда, то есть зарядовая четность (С), тоже могла быть нарушена. В слабом взаимодействии (оно, например, обусловливает большинство распадов частиц) такая симметрия отсутствует. Поэтому продукты распада частицы отлетают в одну сторону, а античастицы – в другую сторону. Итак, материя и антиматерия оказались вовсе не так симметричны, как принято было считать. Поборники симметрии могли утешиться лишь тем, комбинация двух инверсий, или комбинированная инверсия, а именно зарядового сопряжения (перехода от частицы к античастице) и пространственной инверсии (замены координат частицы г на -г), восстанавливала симметрию. Сия сложная процедура – СР- симметрия – Природой вроде бы уважалась.

Однако и эта радость длилась недолго. В 1964 году американские физики Джеймс Кронин и Вал Фитч во время сенсационного эксперимента доказали, что при распаде К-мезонов CP-симметрия нарушается.

И вот теперь В-мезон… Его строение схоже со строением К-мезона – лишь вместо «странного»-кварка он содержит более тяжелый Bottom- кварк. Все остальные элементарные частицы «соблюдают» СР-симметрию.

Согласно космологической теории академика А.Д. Сахарова, именно незначительное нарушение СР-симмметрии привело к тому, что наша Вселенная составлена почти исключительно из материи. Не будь этого нарушения, вся наша Вселенная через считанные миллисекунды после Большого Взрыва мота бы аннигилировать. Этот дефект симметрии защитил материю от антиматерии. Однако до сих гор идея А.Д. Сахарова не вполне укладывалась в стандартную модель элементарных частиц. Поэтому исследование процессов, все-таки нарушающих привычную симметрию, вызывает большой интерес.

К концу прошлого века квантовая механика позволила разработать устройства, манипулирующие объектами в миллиардную долю метра

Еще лет пятнадцать назад американский физик Роберт Логлин предсказывал один любопытный эффект. По его предположению, электроны, запертые в тонком слое полупроводника, оказавшись внутри сильного магнитного поля, должны вести себя так, словно их заряд меньше элементарного заряда электрона. Его догадка подтвердилась лишь недавно – в эксперименте, проведенном физиками из Института Вейцмана (Реховот, Израиль).

Объектом их наблюдения был «двухмерный электронный газ» – тончайшая прослойка, разделявшая два различных полупроводниковых материала. Они поместили эту конструкцию в магнитное поле и охладили всего до нескольких градусов выше абсолютного нуля, дабы температура никак не влияла на результаты эксперимента. После этого с помощью очень чувствительной аппаратуры они принялись изучать так называемый дробовой шум, что возникает из-за случайных изменений количества электронов и характера их движения.