Работы, по несохранению С, Р, Т

В 1955;1956 годах всех волновала загадка 0 — т. Экспериментально наблюдались распады К —мезонов на 2 и 3 лмезона. При сохранении четности (р=1), которая тогда считалась незыблемой, один и тот же мезон не мог одновременно распадаться на 2 и 3 л-мезона.

Поэтому большинство физиков думало, что это два разных мезона — 0 и т. По мере уточнения экспериментов становилось ясно, что их массы совпадают. Весной 1956 года Ли и Янг выступили со своей революционной статьей, в которой выдвинули гипотезу о несохранении четности в слабых взаимодействиях, объяснили загадку 0 — х и вычислили эффекты несохранения четности в (3-распаде и цепочке распадов л —> р —> е. Ландау категорически отвергал возможность несохранения четности, говоря: «Пространство не может быть асимметрично!» Померанчуку больше нравилась гипотеза вырожденных по четности дублетов странных частиц.

А.П. Рудик и я решили вычислить еще какой-нибудь эффект на основе предположения о несохранении четности, помимо рассмотренных Ли и Янгом. Наш выбор пал на р — у корреляцию. Я сделал оценку и получил, что эффект должен быть большим. Рудик приступил к детальным вычислениям. Через некоторое время он приходит ко мне и говорит: «Знаешь, эффект равен нулю». «Не может быть!» — говорю я. Мы садимся разбираться, и я вижу, что Рудик, как образованный теоретик, когда писал лагранжиан слабого взаимодействия, наложил условие С — инвариантности (симметрии относительно замены частиц на античастицы), что привело к тому, что константы при несохраняющих четность членах оказались чисто мнимыми. У Ли и Янга константы были произвольными комплексными числами (если предположить их чисто мнимыми, то и у них все не сохраняющие четность эффекты пропадают). Возник вопрос о связи С- и Р-инвариантности. Я обсуждал этот вопрос с Володей Судаковым и в разговоре мы вспомнили о работе Паули. Я читал эту работу раньше, но совершенно забыл о ней. Частично это было связано с тем, что Ландау скептически относился к данной работе: он считал, что СРТ-теорема есть некое тривиальное соотношение, которому удовлетворяет любой лагранжиан^[1]. Замечу, что в статье Ли и Янга вообще нет ни слова о СРТ-теореме и о связи С, Р- и Т-инвариантности.

Я снова прочитал статью Паули, теперь уже внимательно, и сразу стало ясно, что при нарушении Р обязательно должны нарушаться либо С, либо Т, либо и то, и другое (согласно теореме, доказанной Паули, СРТ=1). И тут возникла следующая мысль: два сильно отличающихся по времени жизни .йГ⁰-мезона, могут возникать только в том случае, если, по крайней мере, приближенно одна из инвариантностей — С или Т — имеет место. Мы с Рудиком рассмотрели ряд эффектов и увидели, что Р-нечетные парные корреляции спина и импульса (члены ~ о р) возникают при нарушении С и сохранении Т, в противоположном случае их нет (в последующей работе я доказал эту теорему в общем виде, а также нашел вид Р-нечетных членов, соответствующих нарушению Т). Мы написали статью, и я рассказал ее Л. Б. Окуню. Окунь сделал очень полезное замечание, что аналогичные эффекты — различные в схемах с Си Т-инвариантностью — возникают также в распадах _К" °-мезонов на л-мезоны. Мы включили это замечание в статью, и я предложил Окуню стать соавтором. Он вначале отказывался, говоря, что за такое замечание он заслуживает лишь благодарности, но в конце концов я его уговорил [28]. После этого работу рассказали Померанчуку. Померанчук постановил: немедленно, в ближайшую среду, работу нужно рассказать Дау. В среду Дау сначала отказывался слушать: «Я не хочу слушать о несохранении четности. Это ерунда!» Чук его уговаривал: «Дау, потерпи 15 минут, послушай, что скажут молодые люди». Скрепя сердце, Дау согласился. Я говорил недолго, вероятно, полчаса. Дау молчал, потом уехал. На следующий день утром мне позвонил Померанчук: «Дау решил проблему несохранения четности. Немедленно едем к нему». К этому моменту обе работы Ландау — о сохранении комбинированной четности и о двухкомпонентном нейтрино — со всеми выкладками уже были сделаны [29]. Ландау предположил, что CP-инвариантность является строгим законом природы, что оказалось неверным: Крониным и др. в США экспериментально изучавшим распады^{-мезонов} было установлено что СР не сохраняется, но нарушение СР мало по сравнению с обычным слабым взаимодействием (Phys. Rev. Lett. 13, 138, 1964).

Наша статья и статьи Ландау были отправлены в печать до опытов By и др., в которых была обнаружена асимметрия электронов при распаде поляризованного ядра — найдена корреляция спина ядра и импульса электрона, т. е. открыто несохранение четности. Из наших результатов тогда следовало, что в p-распаде также не сохраняется зарядовая четность. Соответствующее примечание при корректуре было сделано в нашей работе. Аналогичное утверждение было также в работе By и др., где авторы ссылались на сделанную позже нашей работу Ли, Оме и Янга. В Нобелевских лекциях Ли и Янг отметили наш приоритет в данном вопросе.

К сожалению, история создания работ Ландау по несохранению четности завершилась некрасивым эпизодом, о котором не хочется говорить, но из песни слов не выкинешь. Буквально через несколько дней после того, как Ландау отправил свои статьи в ЖЭТФ, он дал интервью корреспонденту Правды, которое тут же было опубликовано. В этом интервью Ландау рассказал о проблеме несохранения четности и том, как он решил ее. О работе Ли и Янга не упоминалось (не говоря уж о нашей). Все теоретики ТТЛ были возмущены этим интервью. Берестецкий и Тер-Мартиросян поехали к Ландау и высказали ему все, что они об этом думают. А результат их действий был таков: оба они были отлучены от семинара. Я свое мнение непосредственно Ландау не высказывал, но выражал его в разговорах с его сотрудниками, которые, по-видимому, и сообщили его Ландау. Меня Ландау наказал иначе: он вычеркнул мою фамилию из благодарности в своей статье, оставив только Окуня и Рудика. Тут уже не выдержал Померанчук. Он поехал к Ландау и сказал ему (так мне рассказывал сам Чук): «Борис тебе все объяснил про С, Р и Т . Без него твоя работа не была бы сделана, а ты вычеркиваешь его из благодарности!» Не знаю, что ответил Ландау, но он пошел на компромисс — восстановил мою фамилию в благодарности, но не по алфавиту, а второй.

Ландау считал сохранение СР точным законом природы и не допускал его нарушения. По поводу СР он говорил то же самое об асимметрии пространства, что и раньше о нарушении четности. Я построил пример лагранжиана, в котором Т было нарушено, но ничего с вакуумом не происходило, и пытался переубедить его, но он ничего не хотел слушать.

• [1] СРТ теорема гласит: СРТ = 1, где Т означает обращение времени.