КОМБИНИ́РОВАННАЯ ЧЁТНОСТЬ

КОМБИНИ́РОВАННАЯ ЧЁТНОСТЬ (СР-чёт­ность), чёт­ность ис­тин­но ней­траль­ной час­ти­цы (или сис­те­мы) от­но­си­тель­но СР-пре­об­ра­зо­ва­ния (ком­би­ни­ро­ван­ной ин­вер­сии), т. е. опе­ра­ции со­пос­тав­ле­ния од­ной фи­зич. сис­те­мы, со­стоя­щей из к.-л. час­тиц, дру­гой сис­те­ме, со­стоя­щей из со­от­вет­ст­вую­щих ан­ти­час­тиц и пред­став­ляю­щей зер­каль­ное ото­бра­же­ние пер­вой. Ма­те­ма­ти­че­ски СР-пре­об­ра­зо­ва­ние пред­став­ля­ет со­бой про­из­ве­де­ние двух опе­ра­ций: за­ря­до­во­го со­пря­же­ния (С) (пе­ре­ход от час­тиц к ан­ти­час­ти­цам) и про­стран­ст­вен­ной ин­вер­сии (Р) (за­ме­ны ко­ор­ди­нат час­тиц r на –r и им­пуль­сов p на –p).

В свя­зи с от­кры­ти­ем в 1956 не­со­хра­не­ния про­стран­ст­вен­ной чёт­но­сти в сла­бых взаи­мо­дей­ст­ви­ях Л. Д. Лан­дау и не­за­ви­си­мо Ц. Ли и Ч. Янг вы­ска­за­ли ги­по­те­зу о том, что все взаи­мо­дей­ст­вия в при­ро­де ин­ва­ри­ант­ны от­но­си­тель­но ком­би­ни­ро­ван­ной ин­вер­сии. Элек­тро­маг­нит­ные и силь­ные взаи­мо­дей­ст­вия оди­на­ко­вы для лю­бой ис­ход­ной сис­те­мы и сис­те­мы, по­лу­чен­ной при С- и Р-пре­об­ра­зо­ва­ни­ях в от­дель­но­сти, по­это­му они не ме­ня­ют­ся и при СР-пре­об­ра­зо­ва­нии. Сла­бые вза­и­мо­дей­ст­вия ме­ня­ют­ся при С- и Р-пре­об­ра­зо­ва­ни­ях, но оди­на­ко­вы для сис­тем, по­лу­чен­ных од­на из дру­гой СР-пре­об­ра­зо­ва­ни­ем. Напр., рас­пад час­тиц под влия­ни­ем сла­бо­го взаи­мо­дей­ст­вия вы­гля­дит как зер­каль­ное ото­бра­же­ние рас­па­да со­от­вет­ст­вую­щих ан­ти­час­тиц.

Ес­ли час­ти­ца или сис­те­ма час­тиц ис­тин­но ней­траль­на (т. е. име­ет ну­ле­вые зна­че­ния элек­три­че­ско­го, ба­ри­он­но­го и леп­тон­но­го за­ря­дов, аро­ма­та и цве­та), то при СР-пре­об­ра­зо­ва­нии ей со­от­вет­ст­ву­ет та же час­ти­ца или сис­те­ма из тех же час­тиц. Напр., ис­тин­но ней­траль­ными яв­ля­ют­ся $\pi^0$-ме­зон, $K_{1^-}^0 $ и $K_{2^-}^0 $ ме­зо­ны, ко­то­рые яв­ля­ют­ся сим­мет­рич­ной и анти­сим­мет­рич­ной су­пер­по­зи­ци­ей ме­зона $\text{K}^0$ и ан­ти­ме­зо­на $\tilde{K}^0 $(см. K-ме­зо­ны). Для та­ких час­тиц и сис­тем мож­но вве­сти по­ня­тие К. ч., по­сколь­ку вол­но­вая функ­ция пре­об­ра­зо­ван­ной сис­те­мы ли­бо сов­па­да­ет с вол­но­вой функ­ци­ей пер­во­на­чаль­ной сис­те­мы, ли­бо от­ли­ча­ет­ся от неё зна­ком. 

В пер­вом слу­чае го­во­рят, что сис­те­ма об­ла­да­ет по­ло­жи­тель­ной К. ч. [та­ко­вы, напр., $\text{K}_{1^-}^0 $ ме­зон или сис­те­ма $(\pi^+\pi^–)$ при чёт­ном ор­би­таль­ном мо­мен­те], во вто­ром – от­ри­ца­тель­ной К. ч. (напр., $\pi{^0-}$, $\text{K}_{2^-}^0 $ ме­зо­ны или сис­те­ма $\pi^+\pi^π\pi^0$). $\text{K}^0$-ме­зо­ны ро­ж­да­ют­ся в про­цес­сах силь­но­го взаи­мо­дей­ст­вия, напр. в про­цес­се $\pi^–+p→\text{K}^0+\Lambda$, а рас­па­да­ются за счёт сла­бо­го взаи­мо­дей­ст­вия: $\text{K}_1^0\to \pi^+ \pi^- $ или $\text{K}_1^0\to \pi^0 \pi^0 $ со вре­ме­нем жиз­ни 9·10^–11 с и $\text{K}_2^0 \to \pi^+ \pi^- \pi^0$ или $\text{K}_2^0 \to \pi^0 \pi^0 \pi^0 $ со вре­ме­нем жиз­ни 5·10^–8 с. За­кон со­хра­не­ния К. ч. за­пре­ща­ет рас­пад $\text{K}_{2}^0 $-ме­зо­на на два $\pi$-ме­зо­на. По­это­му от­кры­тие в 1964 в 500 раз бо­лее ред­ко­го рас­па­да дол­го­жи­ву­ще­го $\text{K}_{2}^0 $-ме­зо­на на два $\pi$-ме­зо­на (амер. учё­ные Дж. Кри­стен­сен, Дж. Кро­нин, В. Фитч, Р. Тар­лей) оз­на­ча­ло не­со­хра­не­ние ком­би­ни­ров. чёт­но­сти.

В тео­рии элек­тро­сла­бо­го взаи­мо­дей­ст­вия на­ру­ше­ние К. ч. по­лу­ча­ет­ся «ав­то­ма­ти­че­ски», ес­ли су­ще­ст­ву­ет по край­ней ме­ре 6 аро­ма­тов квар­ков (разл. ти­пов квар­ков). Про­ве­дён­ные в нач. 21 в. пре­ци­зи­он­ные из­ме­ре­ния па­ра­мет­ров рас­па­да ней­траль­ных K-ме­зо­нов в экс­пе­ри­мен­те NA48 в ЦЕРНе не про­ти­во­ре­чат то­му, что это яв­ля­ет­ся глав­ным «ис­точ­ни­ком» на­ру­ше­ния К. ч., но не ис­клю­ча­ют дру­гие, бо­лее сла­бые воз­мож­ные ис­точ­ни­ки. Ана­ло­гич­ные, но бо­лее за­мет­ные про­яв­ле­ния на­ру­ше­ния К. ч. изу­ча­ют­ся в рас­па­дах ней­траль­ных В-ме­зо­нов, со­дер­жа­щих оча­ро­ван­ный кварк. Счи­та­ет­ся, что на­ру­ше­ни­ем К. ч. мож­но объ­яс­нить факт пре­об­ла­да­ния ма­те­рии над ан­ти­ма­те­ри­ей во Все­лен­ной (А. Д. Са­ха­ров, 1967).