Техника - молодёжи 1962-05, страница 37
ЭЛЕК-ТРОН мюон НЕИТРИНО АНТИНЕИТРИНО МАГНИТ ный и отрицательный, как существуют два электрона: положительный (позитрон) и отрицательный (электрон). Не существует нейтральных мюонов, как не существует нейтральных электронов. Можно себе представить, что подобно электрону мюон вращается, как волчок, вокруг собственной оси. Поскольку частица обладает электрическим зарядом, то при вращении она становится крошечным магнитиком. Собственный магнитный момент электрона и мюона, или их «спин», оказался одинаковым и равным '/г- Следует, однако, заметить, что строгого экспериментального доказательства равенства спина мюона Vj нет, но так как значения спина '/2 не противоречит квантовой теории, которая удовлетворительно объясняет ряд других его свойств, кажется, нет оснований сомневаться в этой величине спина. Таким образом, мы как будто бы много знаем о мюоне. Но почему, если мюон по характеру своих взаимодействий аналогичен электрону, его масса должна быть примерно в 200 раз больше массы электрона? Физики не только не могут ответить на этот вопрос, но до 1957 года им было неизвестно, как приступить к его решению. Со времен Лейбница в физике существует закон сохранения четности. Согласно этому закону природа не различает правого от левого. Если Дирак показал, что всякой частице должна соответствовать античастица, отличающаяся от нее лишь знаком электрического заряда, то закон симметрии пространственных отражений означает, что каждой частице должна соответствовать другая частица, получаемая зеркальным отражением исходной. Например, если существует «правовращаю-щийся» электрон, то должен существовать и «левовращаю-щийся». Ядерные превращения при сильном и электромагнитном взаимодействиях свидетельствуют о том, что закон сохранения четности выполняется. Так, например, при исследовании электронов, испускаемых раскаленной нитью, в результате исключительно тонких опытов были обнаружены как правополяризованные, так и левополяризованные электроны. В 1956 году Цзян Дао-ли и Чжень Нинь-янг обратили внимание на то, что имеющиеся экспериментальные данные не доказывают, но и не опровергают справедливости закона сохранения четности при слабых взаимодействиях. Правда, к тому времени имелись сотни фотографий со следами распада пионов и мюонов. Достаточно было обратить внимание на соответствие между направлением импульса мюона (измеренным в системе покоя пиона) и направлением импульса электрона (измеренным в системе покоя мюона), имеющее резко выраженную асимметрию, как однозначно можно было бы делать вывод о несохранении четности при слабых взаимодействиях. Однако столь велика была сила мнения о всеобщем харак- Новое ,,осадное оружие" СЧЕТЧИКИ ЭЛЕКТРОНОВ ВАКУУМНАЯ КАМЕРА МИШЕНЬ тере закона сохранения четности, что в плену этого мнения находились даже крупнейшие физики нашего времени. Так, за два дня до Окончания экспериментов, предложенных Ли и Янгом и проведенных By, один из крупнейших физиков нашего времени, Паули, писал: «Я не верю (подчеркнуто Паули. — Ред.) в то, что Бог — слабый левша, и я готов держать пари на крупную сумму за то, что эксперименты дадут результаты, соответствующие наличию симметрии». Оставим в стороне то впечатление и тот переворот во взглядах на фундаментальные понятия физики, которое произвело это открытие. Одновременно открылась возможность более тщательного исследования мюонов. Магнитный момент «История жизни» трех мюонов записана на трех коротких треках, оставленных этими частицами в водородной пузырьковой камере. Каждый из трех я-мезонов (пионов), влетающих в камеру слева, распадается на мюон и нейтрино, которые, будучи электрически нейтральными, треков не оставляют. Каждый мюон, в свою очередь, распадается на позитрон, нейтрино и антинейтрино. 1Л+- МЮОН Я+-ПИОН е+- позитрон |
