Опыты Ву

Необычные свойства нейтрино приводят к существованию в нашем мире процессов, идущих с нарушением зеркальной симметрии. Впервые это было экспериментально установлено в опытах американского физика By, поставленных по идее Ли и Янга — теоретиков, указавших на возможность нарушения зеркальной симметрии. Схема этих опытов, если не вдаваться в подробности, такова.

Радиоактивный кобальт (Со60) охлаждается до очень низких температур и помещается в сильное магнитное поле. При этом все (или, во всяком случае, заметная доля) ядра оказываются ориентированными: их магнитный момент и пропорциональный ему момент количества движения параллелен магнитному полю. Измеряется количество возникающих при Β-распаде электронов, летящих как по, так и против направления магнитного поля.

Если бы зеркальная симметрия существовала, то это количество должно было бы быть одинаковым — в этом легко убедиться, представив себе «зеркальную» установку. Эксперимент убедительно показал существование явной асимметрии (60% и 40%, а не по 50%).

Повторенные затем во многих лабораториях мира, эти опыты не оставили сомнений в том, что зеркальная симметрия нарушается.

Нарушение этой симметрии, как показывает теория, возможно именно благодаря тому, что вылетающие из ядра одновременно с электронами антинейтрино всегда закручены строго определенным образом: направление их вращения, т. е. спин, составляет правый винт с направлением движения.

Впоследствии удалось обнаружить нарушение зеркальной симметрии при распаде π- и μ-мезонов. Здесь также появляются нейтрино или антинейтрино. Более того, мы сейчас знаем, что зеркальная симметрия нарушается во всех процессах, обусловленных слабыми взаимодействиями. Это относится, например, к рождению и распаду Λ0-частиц, хотя нейтрино в таких процессах не участвует.