niedziela, 12 stycznia 2020

14. Neutrino w zwierciadle. Niezachowanie parzystości i konsekwencje tego

Gdy patrzymy w lustro widzimy siebie, nasze otoczenie, widzimy rzeczywistość. Nie przeszkadza nam, że napisy są nieczytelnie obrócone, „on” podnosi lewą rękę gdy ja prawą, a moje lewe „oczko”, u „niego” jest prawym. To nasza codzienność, powszedniość, normalność nie budząca nawet specjalnego zainteresowania. Z łatwością wyjaśniamy ten „obrót" i śmieszy nas reakcja niektórych zwierząt wpatrujących się w lustro.. Ich fascynacja jest z całą pewnością bardziej naukowa niż nasza obojętność. Przyzwyczailiśmy się do tej „asymetrii” do tego stopnia, że widzimy w tym przejaw symetrii. Wszystko co widzimy w zwierciadle obrócone, za pomocą drugiego zwierciadła możemy przywrócić do stanu wyjściowego. Ilustruje to poniższy rysunek.

Pamiętam, chyba 45 lat temu, podczas lekcji, przy omawianiu zwierciadła płaskiego, wziąłem kredę i, jakby od niechcenia (byłem wtedy żartownisiem, o którym krążyły po mieście legendy), napisałem coś lewą ręką (jestem w zasadzie leworęczny, choć piszę prawą). Ku swemu zaskoczeniu skonstatowałem, że swobodnie piszę lustrzanym pismem, w dodatku charakter pisma nie zmienił się. Wystarczyło wziąć lusterko. Uczniowie byli zachwyceni. Ja także. Umiejętność tę potem wykorzystywałem, by ukryć treść swych zapisków, szczególnie podczas jazdy pociągiem. Raz, pewna matrona siedząca obok mnie nie wytrzymała i tonem przygany wprost rzuciła: Po jakiemu pan pisze? Z prawa na lewo? Odpowiedziałem: Po polskiemu, tak, by nie mogła pani przeczytać. Reszta pasażerów wybuchła śmiechem. 

     Kłopotu z odczytaniem nie mamy. Nie mamy problemu także gdy w lustrze obserwujemy zjawiska elementarne, jak na przykład ruch, ciała oddziaływujące ze sobą, nawet elektromagnetycznie (również w tym przypadku). Wprawdzie obrót w prawo odzwierciedla się jako obrót w lewo, układ współrzędnych prawoskrętny widzimy jako lewoskrętny, ale wszystko to realizuje się w rzeczywistości i jest w gruncie rzeczy kwestią umowy preferowanie takiego czy innego kierunku. W tym sensie strona prawa jest w pełni równoważna lewej. Aż w głowie się nie mieści, że przyroda mogłaby preferować którąś ze stron, że przestrzeń mogłaby być anizotropowa. Już wyrazem tego jest przyjęty przez nas postulat nazywany zasadą kosmologiczną.
    Rozważmy jednak najbardziej chyba znany rozpad β- neutronu, o którym była już mowa:
Otrzymujemy w jego wyniku między innymi antyneutrino elektronowe. [Pomijam tu rolę bozonu W(-).]  Pozostając przy schemacie reakcji zapisanym tuż powyżej (tak się dziś rozpad neutronu przedstawia), ustawmy zwierciadło i zajrzyjmy w nie. Co widzimy? Otóż proton pozostanie protonem, elektron elektronem, natomiast antyneutrino staje się neutrinem z powodu odwrócenia skrętności. Takiej reakcji jednak nigdy nie zaobserwowano, co więcej, wykazano doświadczalnie, że neutrino i antyneutrino, przynajmniej dla nas, obserwatorów ze świata podświetlnego, to dwie różne cząstki. Wspomniałem już o tym w pierwszych dwóch artykułach tego cyklu). Fakt ten świadczy o łamaniu symetrii zwierciadlanej, a także o niezachowaniu parzystości. Jest to cecha charakterystyczna oddziaływań słabych, oddziaływań z udziałem neutrin.

Tu wychodzimy z założenia, że w reakcji tej przykładowym źródłem antyneutrina jest rozpadający się spontanicznie neutron.Tak się sądzi. Z niego się ono bierze, powstaje, a wcześniej nie istniało. [Zgodnie z dzisiejszymi przekonaniami, proces ten przebiega w dwóch etapach. Najpierw jeden z dwóch kwarków dolnych (Który z nich?...) neutronu (down – d) rozpada się na kwark górny (u – up) i bozon W(-). Neutron staje się protonem. Następnie bozon W, po bardzo krótkim czasie, rozpada się na elektron i antyneutrino. Zapisany powyżej przebieg reakcji nie uwzględnia udziału bozonu W(-).] Podobnie z rozpadem wielu cząstek, a także jąder atomowych. Czy słusznie? Jeśli tak, to mamy we Wszechświecie coraz więcej cząstek neutrino. [Jeśli tak, to w końcu pozostaną wyłącznie protony i elektrony (i oczywiście neutrina). Co z nimi?] Czy tak właśnie (w wyniku rozpadów) powstały wszystkie neutrina (i anty-) istniejące we Wszechświecie??? Tak, ale pozytonów jest znacznie mniej, więc liczba neutrin i antyneutrin nie jest jednakowa? Tak w każdym razie można przypuszczać. To stawia całą sprawę na głowie. To zakłóca oczekiwaną symetrię i prowokuje do niegrzecznego pytania: Dlaczego?. W dodatku pojawia się wiele pytań, na które nie ma miejsca w koncepcji koherentnej, w modelowaniu konsekwentnym, szczególnie w odniesieniach kosmologicznych. O nich nie należy zapominać. Niestety, nie sprzyja temu ograniczanie horyzontu badań i dociekań (a więc także świadomości poznawczej) do raczej wąskiego zakresu tematycznego – u ogromnej większości badaczy. Właśnie takie redukcjonistyczne podejście cofa nas do stanu początkowego, do braku punktu zaczepienia. Dziś problem neutrin jest daleki od rozwiązania. W tym kontekście, wracając do mojej koncepcji, muszę zauważyć, że jak na razie nie doszedłem do ostatecznych konkluzji, jednakże porzucenie jej i powrót do chaosu pytań zadanych i nie zadanych jeszcze, to chyba jednak nie najbardziej roztropne rozwiązanie wobec dość obiecujących perspektyw modelu prezentowanego tutaj.
     Jak widać, na te sprawy (i na wiele innych) należy patrzeć w znacznie szerszym kontekście, bardziej emergentnie. 
     Wywnioskowałem przecież wcześniej, że liczba neutrin i antyneutrin powinna być jednakowa. Wszak modelowałem ich powstanie, a to modelowanie było w pełni uzasadnione.
     Robi się spory bałagan. W kontekście tym przekonanie o słuszności założenia wystawione jest na poważną próbę. Wynikałoby bowiem z niego, że neutrina są bytami wtórnymi, dopiero co powstającymi w wyniku rozpadów. Propozycją alternatywną mogłoby być przyjęcie, że rozpad neutronu jest wynikiem oddziaływania (odpychania) neurtina (nie anty-) z tła, zgodnie ze schematem:
Tu neutrino kontynuuje swój lot, choć zmieniona jest jego energia i pęd w związku z tym, że posiada ono masę rzeczywistą (ujemną). [W tej sytuacji bozon W nie jest potrzebny. Czy w ogóle konieczne są cząstki pośredniczące w oddziaływaniach? Grawitacja dualna tego nie wymaga.] Nie zapominajmy też, że ogólnie neutrina, zgodnie z tutejszymi przypuszczeniami, mają znajdować się po drugiej stronie  granicy c, a przecież prawa zachowania, w postaci nam znanej, obowiązują tylko i wyłącznie w świecie podświetlnym, bezpośrednio obserwowalnym.  

    Niby neutrina mają kreować się w rozpadach, ale równocześnie, tak mimochodem, wspomina się o neutrinach tłajakby były z innej planety. Po prostu nikt (poza czytelnikami mych popełnień) nie wie, jak się pojawiły w najwcześniejszych fazach Wielkiego Wybuchu, choć wszystko wskazuje na to, że istnieją. Czy dlatego, gdyż było dosyć czasu, by było ich bardzo dużo (z rozpadów)? To może wobec tego, w dalekiej przyszłości, jedyną istniejącą materię stanowić będą (nie licząc protonów i elektronów puszczonych samopas) neutrina???  Jak wiadomo, sądząc z mojego modelu, neutrina pojawiły się jeszcze zanim pojawiły się oddziaływania niegrawitacyjne, zanim pojawiły się fotony, a tym bardziej neutrony. I nie zapominajmy, że rozpady cząstek mają charakter statystyczny, a w większej próbce (np. jąder promieniotwórczych), obowiązuje wykładnicze prawo rozpadu. Rozpady są więc nie spontaniczne, lecz wymuszone. 

     Wróćmy do głównego nurtu narracji. Jeśli neutrina są szybsze od światła (wiemy już w jakim sensie – wiele na to wskazuje), a przy tym są bytami wtórnymi (przy założeniu, że powstają w wyniku rozpadu spontanicznego), a także swymi cechami podstawowymi różnią się wyraźnie od pozostałej materii, to dlaczego? Jak pogodzić to i uzgodnić z cechami pozostałej materii? Jak w ogóle mogą powstawać w wyniku procesów, za które przecież odpowiedzialne są oddziaływania elektromagnetyczne i silne? Wszak w oddziaływaniach tych neutrina nie uczestniczą. Są one wprost ślepe i nie mają węchu (kolory i zapachy kwarków) i nic ich nie elektryzuje. Kręci je, nawet dosłownie, wyłącznie grawitacja. Jeśli tak, to to, co ma do powiedzenia na ich temat mechanika kwantowa, jest bardzo niepewne, wprost ograniczone do inercji konceptualnej. I jeszcze ta nieoznaczoność... Mechanika kwantowa bazuje przecież na oddziaływaniach silnych i elektromagnetycznych, a grawitacja, jako niemierzalnie słaba w subatomowym zakresie rozmiarowym, nie jest uwzględniana. Wszak nasze działania badawcze ograniczają się do detekcji i pomiaru. „Byty nieobserwowalne znajdują się poza zakresem dociekań fizyki.” – tak twierdzą radykaliści. Chyba tu jest przyczyna kłopotów z neutrinami. Rzecz uporządkować może wyłącznie grawitacja dualna, stanowiąca bazę dla wszystkich bez wyjątku oddziaływań. [Oddziaływania nazywane słabymi, choć formalnie, matematycznie zostaly już powiązane z elektromagnetycznymi, dotyczą właśnie neutrin, rozpadów z ich udziałem (teoria Weinberga-Salama, Nobel). Ale nie tylko. Patrząc na to inaczej, można właśnie tu nawet dostrzec wielce atrakcyjną możliwość unifikacji elektromagnetyzmu z grawitacją. Tak, z grawitacją. To to, o czym marzył Einstein, bez skutku, gdyż poszedł w zbyt atrakcyjnym kierunku (geometria i zakrzywiona czasoprzestrzeń). Sądząc z treści już pierwszej części tego eseju, chodziłoby bowiem o odpychanie grawitacyjne. Dlatego o oddziaływaniach słabych, tutaj niewiele wspominam.]     

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz