19. Как доказать несохранение четности в распаде ?
Спиральность частицы есть
,
где
- спин частицы, а - ее импульс.
Состояние, при котором направления спина и импульса
совпадают, соответствуют спиральности h = +1, а состояние с противоположно
направленными спином и импульсом соответствует спиральности h = -1.
Ультрарелятивистские фермионы, участвующие в любом слабом процессе, должны иметь
значение спиральности h = -1 для частиц и h = +1 для античастиц.
Пион +
имеет спин, равный 0. При распаде мюонное нейтрино как
ультрарелятивистская частица будет обладать спиральностью h = -1.
Соответственно, мюон, согласно законам сохранения импульса и момента импульса,
также будет иметь спиральность равную h = -1. Хотя мюон и является античастицей,
но в данном распаде его кинетическая энергия значительно меньше его массы покоя,
так как , и,
следовательно, мюон нельзя считать релятивистским. Такой мюон может иметь
спиральность h = -1.
Применение к этому распаду операции пространственной инверсии приводит к
тому, что нейтрино будет иметь спиральность h = +1, что невозможно для
ультрарелятивистского фермиона. Отсутствие симметрии данного распада
относительно пространственной инверсии указывает на несохранение
пространственной четности в слабых взаимодействиях.