Опыт Ву
Опыт Ву — эксперимент в области физики элементарных частиц и ядерной физики, проведённый в 1956 году китайским и американским физиком Цзяньсюн Ву в сотрудничестве с Лабораторией низких температур Национального бюро стандартов США[1][2]. Целью опыта было установить, сохраняется ли чётность (P-чётность[3]), которая ранее была установлена в электромагнитных и сильных взаимодействиях, также для слабого взаимодействия или нет. Если P-чётность была бы истинной сохраняющейся величиной, то зеркальная версия мира (где левое заменяется на правое, а правое — на левое) вела бы себя как зеркальное отображение настоящего мира. Если P-чётность была бы нарушена, то можно было бы различать зеркальную версию мира и зеркальное отображение настоящего мира. Опыт состоял в наблюдении распределения направлений вылета электронов из ядер кобальта-60 при бета-распаде в условиях очень низкой температуры и сильного магнитного поля. В нём обнаружилась асимметрия распределения бета-частиц, вылетающих из источника радиации.
Результаты опыта показали, что сохранение пространственной чётности нарушается из-за слабого взаимодействия, что приводит к возможности оперативно определять левое и правое без привязки к макрообъектам реального мира. Этот результат не был ожидаемым в физическом сообществе, которое раньше считало чётность сохраняющейся величиной. Чжэндао Ли и Чжэньнин Янг, физики-теоретики, которые положили начало идее несохранения чётности и предложили этот эксперимент, получили за свою теоретическую работу Нобелевскую премию по физике 1957 года. Роль Ву Цзяньсюн в открытии была упомянута в нобелевской речи[4], но не была отмечена вплоть до 1978 года, когда ей впервые присудили премию Вольфа.
В 1927 году Юджин Вигнер формализовал принцип сохранения чётности (P-чётности)[5] — идею о том, что настоящий мир и мир, построенный как его зеркальное отображение, будут вести себя одинаково, с той лишь разницей, что левое и правое будут перевёрнуты (например, часы, которые идут по часовой стрелке, будут вращаться против часовой стрелки, в зеркальном мире).
Этот принцип был широко принят физиками, а сохранение P-чётности экспериментально подтвердили в электромагнитных и сильных взаимодействиях. Однако в середине 1950-х годах некоторые распады с участием каонов не могли быть объяснены существующими теориями, в которых предполагалось, что P-чётность сохраняется. Казалось, что существует два типа каонов: один распадается на два пиона, а другой — на три пиона. Этот эффект получил название τ — θ-парадокс[6][7].
