Лоуренс Краусс - Таємниці походження всесвіту

Як пізніше казав Янг, «той факт, що збереження парності за слабкої взаємодії так довго бралося на віру без експериментальних підтверджень, приголомшував. Проте ще приголомшливішим була перспектива порушення так добре вивченого фізиками закону симетрії простору-часу. Ця перспектива нас не захоплювала».

До честі Лі та Янга, вони запропонували ціле розмаїття експериментів, які могли б перевірити можливість того, що слабка взаємодія розрізняє правий і лівий боки. Вони запропонували розглянути бета-розпад нейтрона в ядрі кобальта-60. Оскільки це радіоактивне ядро має ненульовий обертальний кутовий момент, тобто поводиться так, наче воно обертається, то також поводиться як маленький магніт. У зовнішньому магнітному полі ці ядра вишиковуються в напрямку поля. Якщо електрон, випущений при розпаді нейтрона в ядрі, переважно опиняється в якійсь одній півкулі, це буде ознакою порушення парності, оскільки в дзеркалі електрони опинятимуться в протилежній півкулі.

Якщо це було так, то вийшло б, що на фундаментальному рівні природа здатна відрізняти правий бік від лівого. Отже, створені людьми відмінності між ними (наприклад, зло проти добра) не є повністю штучними. Таким чином, світ у дзеркалі можна відрізнити від реального світу, або ж, як пізніше поетично висловився Річард Фейнман, можна скористатися цим експериментом, щоб надіслати повідомлення марсіянинові з поясненням, де розташоване «ліворуч» – скажімо, там, де перебуває півкуля, у якій за спостереженнями виникає більшість електронів, – без необхідності показувати це графічно.

На той час це здавалося настільки притягнутим за вуха, що багато кого з фізичної спільноти це потішило, проте ніхто не побіг виконувати цей експеримент. Ніхто, крім колеги Лі з Колумбійського університету, експериментаторки Ву Цзяньсун, також відомої як Мадам Ву.

Навіть нині ми сумуємо через брак фізиків-жінок, що їх випускають американські освітні заклади, а 1956 року ситуація була значно гірша. Якщо вже на те пішло, аж до кінця 1960-х років жінок навіть не приймали на бакалаврат у заклади Ліги плюща. [7] Л́іга плюща (англ. Ivy League ) – асоціація восьми найстаріших американських університетів. Назва походить від гілок плюща, що обвивають старі будівлі в цих університетах. Вважають, що члени ліги відзначаються високою якістю освіти та певним снобізмом щодо інших американських університетів. Майже через тридцять років після приїзду Ву з Китаю для навчання в Берклі в 1936-му в присвяченій їй статті в «Newsweek» вона зазначала: «Це ганьба, що в науці так мало жінок… У Китаї у фізиці багато, багато жінок. В Америці побутує хибне уявлення, що жінки-науковці – неохайні старі дівки. Це провина чоловіків. У китайському суспільстві жінку цінують за те, ким вона є, і чоловіки заохочують її до звершень, проте при цьому вона завжди лишається жіночною».

Хай там як, Ву була експертом із нейтронного розпаду, і коли вона від своїх друзів Лі та Янга дізналася про порушення парності в слабкій взаємодії, її заінтригувала бентежна можливість пошукати її. Вона скасувала відпочинок із чоловіком у Європі, і в червні, через місяць після того, як Лі та Янг вперше подумали про цю проблему, заходилася експериментувати, і вже до жовтня того ж року – у тому ж місяці, коли вийшла друком стаття Лі та Янга – вона з кількома колегами зібрала необхідне для проведення експерименту обладнання. Через два дні після тогорічного Різдва вже був результат.

У наші часи від розробки експерименту з фізики елементарних частинок до його завершення можуть минути десятиліття, проте в 1950-х роках усе було не так. Також то був час, коли фізики, судячи з усього, не переймалися взяттям відпусток. Попри свята, п’ятничні «китайські обіди», що їх організовував Лі, тривали, і в першу п’ятницю після Нового року Лі оголосив, що група Ву в результаті експерименту відкрила не просто порушення парності, а максимально можливе її порушення. Результат був настільки несподіваним, що група Ву продовжувала роботу, аби пересвідчитися, що їх не ввела в оману якась експериментальна помилка.

Водночас Леон Ледерман із колегами Діком Ґарвіном та Марселем Вайнріхом, які також працювали в Колумбійському університеті, збагнули, що вони можуть перевірити результати своїх експериментів із піонними та мюонними розпадами на університетському циклотроні. Уже за тиждень обидві групи, а також Джеррі Фрідман та Вел Телегді в Чикаго незалежно підтвердили одержаний результат із великою впевненістю й до середини січня 1957 року подали свої статті до «Physical Review». Вони змінили нашу картину світу назавжди.