Нейтрино-спаситель и нейтрино-разрушитель

Нейтрино своим «рождением» спасло важнейшие законы сохранения. Однако то же нейтрино разрушило другой закон весьма общего значения. До 1956 года никому не приходило в голову усомниться в зеркальной симметрии природы. Это значит, что любой процесс, происходящий в природе, как считалось, может протекать и так, каким он виден в зеркале. Соответственно, зеркальное изображение любого объекта — также возможный объект природы. Правда, человек, рассматривающий свое отражение в зеркале, мог бы, вдумавшись, уловить и некоторые любопытные детали: правое превращается в левое. «Зеркальный двойник» пишет левой рукой — но ведь есть левши; он застегивает костюм на левую сторону — но ведь только привычка заставляет мужчин поступать иначе; у «двойника» сердце расположено справа — но ведь есть же, в конце концов, хотя и очень редкие случаи, когда такое расположение встречается у людей. Короче говоря, и здесь мы, как будто, убеждаемся, что в «Зазеркалий» никаких чудес вроде тех, которые ви-1 дела Алиса, нет: там все выглядит так, как могло бы выглядеть и в «предзеркалии».

Существует зеркальная симметрия, симметрия правого и левого. Существует ли она, однако, всегда?

Долгое время ничто не заставляло усомниться в этом, а привычное часто кажется непреложным. Изучение нейтрино еще раз напомнило физикам: в науке нет само собой разумеющихся истин.

0325.gif

Мы уже говорили, что нейтрино имеет спин — собственный момент количества движения. Говоря на наглядном «классическом» языке, оно как бы закручено (еще раз напомним приводившийся ранее пример пули, вылетевшей из нарезного ствола). Те нейтрино, которые образуются при распаде антинейтрона, оказываются закрученными строго определенным образом: направление их «вращения» образует левый винт с направлением движения. Никаких исключений (вроде рождения людей с сердцем в правой половине груди) здесь нет. Но ведь это явное нарушение зеркальной симметрии: винт с левой нарезкой будет казаться в зеркале имеющим правую резьбу. «Правовинтового» же нейтрино не существует. Нейтрино — это единственный объект, не имеющий, так сказать, зеркального изображения.

Значит ли это, что, поставив нейтрино перед зеркалом (и допустив на мгновение, что мы каким-то чудом можем его видеть), мы вообще не увидим никакого отражения? Нет, мы этого не утверждаем. Речь идет о том, что это отражение обладает такими «свойствами» (если так можно вообще говорить об отражении), какими нейтрино никогда ни при каких условиях обладать не может. Но удивительным образом эти свойства такие же, как у антинейтрино.

Итак, отражением частицы нейтрино в зеркале является другая частица — антинейтрино. Если вдуматься, это выглядит не менее поразительно, чем, скажем, то, как если бы отражением очаровательной девушки в зеркале оказался бы немолодой лысый мужчина.

Мы, разумеется, не имеем в виду сравнение степени привлекательности нейтрино и антинейтрино, мы хотим лишь подчеркнуть, что это разные частицы. Разные и в то же время зеркально-симметричные. Установление этого факта означало крушение уверенности в том, что можно назвать «простой симметрией правого и левого». Это было немалым сюрпризом для физиков.