Os físicos vêm quebrando a cabeça há muito tempo com a violação da paridade combinada na decomposição de certas partículas. O físico teórico inglês Mark Hadley apresenta uma hipótese muito extravagante explicando as razões desse fenômeno: em sua opinião, acabamos apenas no lugar errado.
Segundo o físico Mark Hadley, são precisamente essas partículas e antipartículas (mésons K neutros, mésons B e mésons D) que são mais sensíveis ao campo intragalático, em cujos decaimentos nem mesmo a paridade combinada é preservada.
Até meados do século passado, os teóricos presumiam e os experimentadores garantiam que absolutamente todas as transformações de partículas elementares eram invariantes em relação à simetria do espelho. Isso significa que qualquer processo com a participação deles não mudará de reflexão em um espelho plano, não importa como ele esteja localizado no espaço, ou, o que é o mesmo, de substituir a direita pela esquerda e a esquerda pela direita. Os físicos chamam isso de conservação por paridade de invariância. Parece óbvio e natural, já que a distinção entre direita e esquerda parece ser completamente arbitrária. Das quatro interações fundamentais - gravitacional, eletromagnética, forte e fraca - as três primeiras realmente obedecem à lei da conservação da paridade, e completamente e sem exceções. No entanto, em interações fracas (por exemplo,nos processos de decaimento beta de núcleos atômicos) a paridade não é conservada. Podemos dizer que as transformações de partículas, controladas por interação fraca, reagem à diferença entre direita e esquerda. Essa característica foi prevista teoricamente em 1956 e logo foi confirmada experimentalmente.
Napra … nale … in
A não conservação da paridade em interações fracas caiu literalmente na cabeça dos físicos e foi percebida como um paradoxo desagradável. Os teóricos sugeriram imediatamente que a simetria entre a esquerda e a direita ainda existe, mas não se manifesta como "frontal" como se pensava anteriormente. Vários anos antes da descoberta da não conservação da paridade, vários físicos levantaram a hipótese de que a imagem no espelho de qualquer partícula poderia ser sua antipartícula. Essa ideia sugeria que a lei de conservação da paridade poderia ser resgatada exigindo que a reflexão especular fosse acompanhada por uma transição para antipartículas. No entanto, mesmo esse truque não ajudou. Já em 1964, os pesquisadores americanos James Cronin e Val Fitch, em experimentos realizados no síncrotron de gradiente variável no Laboratório Nacional de Brookhaven, mostraramque os mesons K neutros de vida longa decaem com a não conservação fraca de tal paridade generalizada (como dizem os físicos, combinada). Por essa descoberta, eles receberam o Prêmio Nobel de Física em 1980. E em 2001, os experimentos BaBar no Stanford Linear Accelerator (SLAC) e Belle no acelerador do Instituto Japonês de Alta Energia (KEK) provaram que a paridade combinada também não é conservada nos decaimentos de mésons D neutros e mésons B.que em decaimentos de mésons D neutros e mésons B, a paridade combinada também não é conservada.que em decaimentos de mésons D neutros e mésons B, a paridade combinada também não é conservada.
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A inversão de CP em física é a inversão simultânea de conjugação de carga (denotada pela letra C, carga), que transforma uma partícula em uma antipartícula, e uma inversão de paridade (P, paridade), que reflete a partícula, trocando à direita e à esquerda. As interações fortes e eletromagnéticas com respeito à inversão do CP são simétricas (como os físicos dizem, invariante), mas a interação fraca não é, o que é observado em alguns processos de decaimento. Em particular, os kaons neutros (K-mesons consistindo em um s-antiquark e um d- ou u-quark) oscilam, ou seja, eles se transformam em antipartículas e vice-versa. As probabilidades de transformação nas direções direta e reversa não são iguais, e isso indica indiretamente a violação da simetria do CP.
Lugar ruim
De acordo com a teoria padrão das partículas elementares, a não conservação da paridade é uma propriedade fundamental das interações fracas. É exatamente isso que o físico Mark Hadley, da British University of Warwick, se opõe. Ele admite que a interação fraca preserva a paridade, mas não percebemos isso, pois … estamos no lugar errado do Universo. A Terra gira em torno do Sol, que, junto com outras estrelas, se move em torno do centro de nossa Galáxia. Ambos os movimentos carregam o espaço - tempo, distorcendo sua métrica. As correções causadas pela rotação orbital da Terra são desprezíveis, o que não se pode dizer da rotação galáctica, da qual participam centenas de bilhões de estrelas. Ele cria uma direção dedicada no espaço - a direção exata para onde o vetor do momento angular galáctico aparece. Portanto, o espaço intragaláctico não possui simetria de espelho, de forma que não é obrigado a observar a transformação das partículas elementares.
Hadley acredita que o arrastamento do espaço-tempo causado pela rotação da Galáxia cria algo como um campo de força que afeta as partículas e antipartículas de maneiras diferentes. Mas a influência não se manifesta universalmente, mas depende do tipo de partículas e dos processos dos quais participam. De acordo com Hadley, o campo intragaláctico é mais fortemente sentido por aquelas partículas em cujas decadências até mesmo a paridade combinada não é preservada.
Oriente por galáxia
Segue-se da hipótese de Hadley que os resultados dos experimentos projetados para testar a conservação da paridade dependem de onde esses experimentos são realizados. Em uma pequena galáxia esférica com um pequeno momento angular, a paridade seria preservada muito melhor do que na Terra, e em algum lugar no espaço profundo vazio, quaisquer reflexos de espelho não mudariam absolutamente nada. Pela mesma lógica, a lei de conservação da paridade simplesmente explodiria nas costuras perto de estrelas de nêutrons em rotação rápida. Tal é o relativismo causado pela influência dos efeitos gravitacionais na transformação das partículas elementares.
Hadley acredita que esse efeito pode ser testado na Terra, já na atualidade. Para fazer isso, é necessário verificar se a natureza da violação da paridade não muda dependendo da direção do espalhamento das partículas em relação ao vetor de rotação galáctica. Hadley chega a admitir que a análise dos dados já acumulados em experimentos com aceleradores é suficiente para isso. E se o efeito for confirmado, é bem possível que não só as coordenadas terrestres, mas também as galácticas estejam nos desenhos dos aceleradores do futuro.
Alexey Levin
