Это сообщение вызвало сенсацию. Оно означало, что ландаувская симметрия неточна, что в мире есть процессы, в которых она нарушается!

Дело в том, что существуют два нейтральных каона — мезон K⁰₁ и мезон K⁰₂. Они, как говорят, истинно нейтральные частицы, каждый из них совпадает со своей античастицей (как фотон или как нейтральный пион π⁰). Поэтому в мире и антимире К⁰ одинаковые. Отличаются они между собой тем, что K⁰₁ распадается на два пиона, а K⁰₂, как уже говорилось, — на три. K⁰₂ более «живучий». Его среднее время жизни примерно 10^–8 сек, в то время как K⁰₁ живет всего 10^–10 сек. Распады K⁰₁ → 3π или К → 2π невозможны в мире с ландаувской симметрией, так же как из кобальта в нашем мире не может вылететь нейтрино!

И вдруг все оказалось не так. K⁰₂ распадались примерно в одном случае из 1000 на 2π. После этого их даже переименовали: стали называть долгоживущий К_L и короткоживущий К_S. Короткоживущий почти всегда распадается на два пиона:

и очень редко — на три. Долгоживущий распадается почти всегда на три пиона:

и очень редко — на два.

Свойства нейтральных каонов очень поучительны, но рассказать о них довольно трудно[63]. Для нас сейчас интересно то, что открытие распада К_L → 2π позволило решить и проблему «Озма».

Каоны К_L и К_S рождаются вместе, когерентно, так что, согласно законам квантовой механики, они могут интерферировать друг с другом, подобно свету. Это значит, что распад пучка каонов, в котором есть и К_L и К_S, происходит не так, что каждый из сортов мезонов распадается независимо. Число распадов в единицу времени не равно просто сумме количества распадов К_L, происходящих по закону

где n(К_S) — число имевшихся К_L при t=0, и количества распадов К_S

а отличается от этой величины либо в большую сторону (конструктивная, положительная интерференция), либо, в меньшую (деструктивная, отрицательная интерференция)[64].

Вот этот знак интерференции и поможет нам когда-нибудь договориться с далеким собеседником. Надо лишь добавить в описание опыта еще следующие пункты:

5. Измерьте количество распадов на 2π в пучке нейтральных каонов на определенном расстоянии от места их рождения. (Эффект зависит от «возраста» каонов.)

6. Определите знак интерференции.

7. Сравните с результатами такого же опыта на Земле.

8. Если результаты совпадут, вы Живете в мире таком же, как наш, если нет, то ваш мир — антимир в нашем понимании. Вот и все!

И все же природа загадала нам новую загадку. Нигде, кроме мира каонов, не удалось найти нарушений ландаувской симметрии. Почему это так? Какой смысл в существовании столь редкого события, как распад К_L → 2π? Правда, ему уже нашли применение. Изучая интерференцию, удалось установить, что К_L-мезон тяжелее К_S и эта разность составляет 10^–5 электроновольта — ¹/₅ · 10¹³ от средней их массы:

Это самая маленькая разность масс частиц, которая сейчас известна; она отвечает примерно мухе, которая уселась на здание Московского университета!

Как всегда, решение одной задачи порождает новые. И последней задачи никогда не будет.

Ответы на упражнения

1. В русском алфавите асимметричны буквы Б, Г, Ё, И, Й, Л, Р, У, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ь, Ы, Я.

2. У куба девять плоскостей симметрии. Три из них параллельны граням, а шесть проходят через противоположные ребра.

3. Выбор правого направления резьбы отражает предпочтение к правому, проявляющееся в особенностях анатомического строения человеческого тела. Если держать отвертку в правой руке, то в направлении «по часовой стрелке» можно развить гораздо большее вращающее усилие, чем в противоположном, поскольку в этом случае работает более мощная двуглавая мышца плеча. Кроме того, при этом основание большого пальца лучше прилегает к рукоятке отвертки и делает завинчивание более удобным. (Я признателен доктору Харви П. Коппелю из нью-йоркской Высшей медицинской школы, обратившему мое внимание на оба эти обстоятельства.)

4. Все предметы, за исключением хоккейной клюшки и вилки, асимметричны.

5. Повернув голову, вы увидите на стене позади себя «bum». В зеркале же вы прочтете слово «mud».

6. На верхних гранях игральных костей (сверху вниз): 5, 3, 1.

7. И мужчины и женщины привыкли застегивать плащ на себе. Застегивая же двубортный плащ на ком-нибудь другом, мужчина скорее всего будет застегивать его таким образом, чтобы та сторона плаща, которую он держит в левой руке, оказалась сверху; и плащ будет застегнут зеркально по сравнению с тем, как он привык застегивать его на себе.

8. В кубе каждая из четырех осей симметрии третьего порядка проходит через два диаметрально противоположных угла.

9. Ромбоэдрон имеет три плоскости симметрии, каждая из которых проходит через две противоположные стороны.

10. Модель молекулы метанола имеет лишь одну плоскость симметрии.

11. Слово ДОХВ с обратной стороны стеклянной двери читается ВХОД.

12. Действительно, односторонние поверхности являются «неориентируемыми». Это означает, что антисимметричная фигура может быть обращена в противоположную себе при перемещении по такой поверхности.

13. В результате описанной процедуры получают всего лишь магнит с северным полюсом, расположенным справа. Если не сообщить жителю Венеры, что такое «правое» и «левое», то он не будет знать, какой конец магнита мы называем северным.

14. Невозможно поставить все стаканы вверх или вниз дном. Вначале нормально стоит нечетное число стаканов. Если перевернуть в обычное положение два опрокинутых стакана, то число нормально стоящих стаканов увеличится на два и останется нечетным. Если же перевернуть два нормально стоявших стакана вверх дном, то число стаканов, стоящих вниз дном, уменьшится на два и опять-таки останется нечетным. Наконец, если взять два противоположно стоящих стакана и перевернуть их, то, очевидно, число нормально стоящих стаканов не изменится. Отсюда можно видеть, что никакими парными переворачиваниями число нормально стоящих стаканов не может быть сделано четным. Поскольку всех стаканов шесть, то есть четное число, то расположить их все нормально невозможно. Аналогичное рассуждение доказывает, что невозможно добиться того, чтобы все стаканы стояли вверх дном.

15. Фраза о том, что Теллер и Антителлер пожали друг другу «правые руки», может быть понята четырьмя различными путями:

1. Каждый протянул ту руку, которую он считал правой (на фотографии это выглядело бы так, что Теллер своей правой рукой сжимает левую руку Антителлера).

2. Каждый приветствует другого правой рукой в нашем представлении. Тогда поэма написана «с нашей точки зрения».

3. Каждый протянул ту руку, которая считается правой в антимире. При таком понимании вся поэма написана «с антиточки зрения», а результирующий взрыв является антиразвязкой.