Физики нашли способ обнаружить нарушение четности в молекулах
Ученые разработали метод, который позволит регистрировать эффекты нарушения пространственной четности в молекулах. Теоретические вычисления и симуляция эксперимента показали, что для таких измерений достаточно чувствительности существующих приборов. Работа опубликована в журнале Physical Review Research.
Согласно современным представлениям, три из четырех фундаментальных взаимодействий обладают пространственной симметрией — уравнения, которые описывают систему под действием соответствующих сил, не меняются при замене знаков всех пространственных координат на противоположные. Иными словами, если в первом опыте следить за отражением реальной системы в зеркале, а во втором — по-настоящему отобразить положение всех ее частей и следить за новой системой, то результаты наблюдений не будут отличаться. Такому виду симметрии соответствует закон сохранения особой величины — пространственной четности.
В то же время четвертое — слабое взаимодействие — обладает противоположным свойством: реальная отображенная система под действием слабых сил развивается не так, как это делает отражение исходной системы — то есть четность не сохраняется. Для понимания механизмов, которые лежат в основе таких явлений, необходимы экспериментальные данные — они позволяют проверять теоретические предсказания и строить новые модели. В частности, большой интерес представляют эффекты нарушения четности в молекулах — крупных (в сравнении с характерным радиусом действия слабых сил) системах, которые часто обладают сложным набором энергетических состояний. Физики уже разработали теоретическое описание подобных явлений, однако зарегистрировать нарушение четности на молекулярном