Этот правый, левый мир

Озадаченным космонавтам, героям моей фантастической новеллы о правом и левом, эксперимент с кобальтом-60 дал бы возможность установить, подверглись ли они зеркальному преобразованию. Конечно, им нужно было найти на планете необходимое количество кобальта, превратить его в радиоактивный, бомбардируя нейтронами, и т. п. При наличии необходимого оборудования и материалов проблема могла быть решена.

Наконец, эксперимент госпожи By очевидным образом опровергает утверждение о принципиальной невозможности отличить обычный кинофильм (включающий только естественные явления) от его «зеркального» варианта.

Упражнение 16. Расскажите подробно, каким образом детали кинофильма об эксперименте с кобальтом-60 позволят выяснить, не является ли изображение на экране зеркально обращенным.

Хотя первые указания на несохранение четности были получены мадам By в конце 1956 года, эксперимент был окончательно закончен в начале января 1957 года. Результаты были официально объявлены физиком из Колумбийского университета Исидором Раби 15 января 1957 года. В его сообщении содержались также результаты другого эксперимента, выполненного на Невисовском циклотроне в том же Колумбийском университете. Этот эксперимент, проводившийся с мю-мезонами, дал еще больший эффект: неодинаковость испускания мю-мезонов в двух направлениях была вдвое больше, чем в случае электронов. Независимо от этих двух экспериментов в Чикагском университете была проведена третья проверка закона сохранения четности — с пи- и мю-мезонами. Результат был тем же: четность нарушалась. По всему миру физики принялись проверять четности в других слабых взаимодействиях. К 1958 году стало ясно, что четность нарушается во всех слабых взаимодействиях. Тета-тау-проблема наконец разрешилась. Существует только один K-мезон, а четность не сохраняется.

«Почти полностью завершенное здание теории вдребезги разбито в самой своей основе, — заявил Раби в газете „Нью-Йорк таймс“ 16 января 1957 года, — и мы не знаем, как собрать воедино его куски». Та же газета упоминала слова одного физика, заявившего, что ядерная физика на протяжении многих лет стучалась в закрытую дверь, а затем внезапно обнаружила, что это была вовсе не дверь, а лишь изображение двери, нарисованное на стене. Теперь же, продолжал этот физик, мы оглядываемся по сторонам в поисках настоящей двери. Фриш, один из пионеров ядерного деления, пишет в своей книге «Атомная физика сегодня», что 16 января 1957 года он получил письмо от друга, начинавшееся следующими словами:

«Дорогой Роберт, экстренные новости. Четность не сохраняется. Здесь в Принстоне ни о чем больше не говорят; они считают, что это наиболее потрясающий результат со времен опыта Майкельсона...»

Знаменитый опыт Майкельсона — Морли (1887 год) установил, что скорость света постоянна, как бы ни двигались источник света и наблюдатель. Это был исторический эксперимент, проложивший дорогу теории относительности Эйнштейна. Эксперимент госпожи By может по праву считаться столь же важным в развитии физики.

Оба эти опыта произвели неожиданное «потрясение основ». Действительно, все ожидали, что Альберт Майкельсон и Эдвард Морли зарегистрируют движение Земли по отношению к неподвижному «эфиру». Отрицательный результат был поразительным. Все ожидали, что госпожа By установит право-левую симметрию бета-распада. Природа приготовила новый сюрприз! Уже то, что некоторые частицы несимметричны, было удивительным; еще более удивительно то, что эта асимметрия проявляется лишь в слабых взаимодействиях. Физики были шокированы в еще большей степени, чем в свое время Мах, обнаруживший асимметрию в опыте с магнитной стрелкой и проводником.

«Теперь, после первого удара, — писал Паули Вайскопфу 27 января, вскоре после получения ошеломляющего известия, — я стал приходить в себя. Да, это было очень драматично. Двадцать первого числа в понедельник, в восемь часов вечера, я должен был читать лекцию по теории нейтрино. В пять часов я получил три статьи с описанием экспериментальных работ (сообщения о первых трех проверках сохранения четности)... Я потрясен не столько тем, что Бог оказался левшой, — сколько тем, что, выражаясь сильнее, он действует симметричным образом. Фактически теперь все упирается в один вопрос: почему сильные взаимодействия симметричны относительно правого и левого?»

Индийский физик Абдус Салам (из статьи которого «Элементарные частицы», появившейся в апреле 1956 года, взяты отрывки письма Паули) так объяснял одному своему другу, получившему гуманитарное образование, почему несохранение четности приводит физиков в такое возбуждение: «Я спросил его, упоминались ли когда-нибудь в литературе одноглазые гиганты. Он тут же ответил, что да, и привел целый перечень их. Но все эти гиганты имели свой единственный глаз посреди лба. Так вот потрясшее нас открытие состоит в том, что пространство в слабых взаимодействиях подобно гиганту, у которого единственный глаз расположен слева!»