弱相互作用中宇称不守恒的原因及温伯格角

已有 576 次阅读 2017-12-5 10:03 |个人分类:太子弦：真空和场|系统分类:论文交流|关键词:温伯格角,,,宇称不守恒| 宇称不守恒, 温伯格角

       杨振宁和李政道发现弱相互作用中宇称不守恒已经过去几十年了，其原因仍然不太清楚，本文讨论一下这个问题。典型的弱相互作用过程是：n=p⁺+e^- +ν^_   ,ν^_是反中微子。

弱相互作用过程应该遵守能量守恒、动量守恒、角动量守恒。粒子的质量是m，粒子的电荷是e，粒子的自旋磁矩是 μ ，粒子的角动量是P ：μm/e=p       

 对电子有：p_e-=μ_e-m_e-/e

 对质子有：P _p+=μ_p+ m_p+ /e

 对中子有：p_n=μ_n m_n/e

对中微子有：p_{ν^_}=μ_{ν^_} m_{ν^_} /e =0

如果单考虑动量守恒，只要电子与中微子射出方向相反即可，这样电子射出方向是对称的与实验结果不符。

如果角动量守恒，那么：p_n= P _p++p_e-+p_{ν^_}

电子的角动量必须与质子角动量反方向，强磁场方向是大部分质子磁矩的方向也是质子角动量方向，所以电子的射出方向是强磁场的反方向，这与吴健雄的极化⁶⁰Co β^-衰变实验结果一致。

    http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/EP/wu_pr_105_1413_57.pdf  

弱相互作用中宇称不守恒的原因是角动量守恒。

       从上面分析知道由于动量守恒，中微子射出方向 与 电子 射出方向相反，是强磁场方向。如果现在做一个放大10到100倍的吴健雄的极化⁶⁰Co β^-衰变实验，可以检验我讲的'弱相互作用中宇称不守恒的原因'对不对。并且这还是控制中微子发射方向的方法，用强磁场控制中微子发射方向加上中微子检测就可以实现中微子通信。

   在该弱相互作用中既有强子又有轻子，涉及弱相互作用中的中性流与荷电流，精确计算时轻子角动量要乘以一个系数cosθ ， θ是温伯格角。

        p_n= P _p++ p_{e- *cosθ}

      cosθ=(  p_n - P _p+ )/ p_e-

      cosθ= (μ_n m_n/e - μ_p+ m_p+ /e )/ μ_e-m_e-/e

           = (μ_n m_n + μ_p+ m_p+ )/ μ_e-m_e-

                  =

      sin²θ=0.222736

2002年的实验值是：0.2227 ，见：http://www.docin.com/p-723249936.html 。

1992年我用这个公式算出 0.222744 ，用的是1986年的物理常数推荐值，现在的计算值用的是1998年的物理常数推荐值。