Не используя атомные ядра, физики продемонстрировали странную асимметрию в слабой ядерной силе, фундаментальной силе природы. Уловка аккуратно подтверждает правящую теорию физики элементарных частиц – который может разочаровать много физиков.
В повседневном опыте любое физическое взаимодействие так же возможно как его отражение зеркала, так, чтобы для каждых часов, тикающих по часовой стрелке, вдохновленный часовщик мог построить точное зеркальное отображение, бегущее против часовой стрелки. Но то понятие здравого смысла не обязательно относится к субатомным частицам. В определенном типе ядерной порчи атомное ядро выкладывает электрон и частицу, названную антинейтрино, всегда прядущим вправо, поскольку это мчится вперед, как футбол, брошенный праворуким квотербеком. Порча зеркального отображения, в которой антинейтрино прядет налево, никогда не происходит. Та асимметрия известна как паритетное нарушение и является характеристикой определения слабой ядерной силы, вызывающей такой радиоактивный распад.
Асимметрия должна также обнаружиться во взаимодействиях между электронами. Согласно Стандартной Модели физики элементарных частиц, электромагнитная сила, с которой электроны выдвигают друг друга и слабую ядерную силу, является действительно двумя аспектами единственной основной «электрослабой» силы, кровоточащими друг в друга. Таким образом, время от времени два электрона должны спешить друг друга через нарушающую паритет слабую силу.
И это, что происходит, сообщает бригада 59 физиков, работающих в Стэнфордском центре линейного ускорителя (SLAC) в Менло-Парке, Калифорния. Бригада стреляла в луч электронов, прядущих так или иначе в камеру, заполненную водородным газом, и измерила уровень в который приточные электроны, выброшенные от электронов в атомах водорода. Исследователи искали тонкие различия в вероятности, что вращение права и электроны лево-вращения срикошетят немного. Стандартная Модель предсказывает небольшой уклон в этих вероятностях, и после простых 90 миллионов испытания, бригада нашла его: лево-прядущие электроны были на 0,0000175% более вероятны richochet, чем прядущие право, столь же предсказанные. Бригады сообщают, что результаты в газете издаются в Physical Review Letters.
«Это – действительно хорошее подтверждение Стандартной Модели», говорит Уильям Маркиано, теоретический физик в Брукхевене Национальная Лаборатория в Аптоне, Нью-Йорк. И это не такие большие новости для физиков, надеющихся на несоответствие, которое могло бы указать на новые частицы, говорит Кришна Кумар из Массачусетского университета, Амхерст, представитель экспериментальной бригады. «Нет никакого вопроса, что я был разочарован».