Физическая энциклопедия - киральная симметрия

в квантовой теории поля (КТП), симметрия ур-ний движения, к-рая комбинируется из двух разл. симметрии: симметрии вз-ствия адронов относительно обычных преобразований в «изотопич. пр-ве» (см. ИЗОТОПИЧЕСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ) без изменения внутр. чётности и той же симметрии, но с изменением внутр. чётности. Т. о., преобразования К. с., кроме перемешивания состояний ч-ц с разл. электрич. зарядами, «перемешивают» и состояния с разной внутр. чётностью. К. с. явл. глобальной, т. е. не зависящей от точек пространства-времени. Такая инвариантность в случае ч-ц ненулевой массы не может быть связана ни с каким законом сохранения для фиксиров. системы ч-ц, а определяет лишь форму их вз-ствия, напр. форму вз-ствия нуклонов с псевдоскалярными пионами, испускание каждого из к-рых изменяет чётность системы. В этом смысле К. с. явл. динамич. симметрией. К. с.один из примеров симметрии, приводящей к существенно нелинейной КТП (см.

НЕЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ). Инвариантность относительно вращений в «изотопич. пр-ве» без изменения чётности связана с законом сохранения векторных токов (V), а с изменением чётности с законом сохранения аксиальных токов (А) (см. ТОК). Сохранение векторного тока можно связать с сохранением полного электрич. заряда системы взаимодействующих ч-ц.

В случае безмассовых спинорных (со спином 1/2) ч-ц, напр. нейтрино, сохранение аксиального тока можно связать с определ. законом сохранения законом сохранения спиральности. Действительно, в случае безмассового спинорного поля, распространяющегося со скоростью света, спин квантов поля направлен либо против движения, либо в сторону движения. Соотв. различают левую и правую спиральности; 1-му случаю соответствует комбинация V-А токов частиц, 2-му комбинация V+A, и эти комбинации должны сохраняться в отсутствие вз-ствия нейтрино с др. ч-цами. Однако если спинорная ч-ца имеет ненулевую массу покоя, то её спин не обязательно должен быть ориентирован по оси движения.

Но во вз-ствиях с др. ч-цами это кач-во спиральности опять проявляется. Так, в слабом взаимодействии участвуют только лептоны с левыми спиральностями, а в сильном могут участвовать как левые (с левой спиральностью ч-ц) токи адронов (V-А), так и правые (V+A). Наряду с теорией поля, использующей лагранжев формализм с лагранжианами, удовлетворяющими требованиям К.

с., для нахождения связей между вероятностями процессов с разл. числом взаимодействующих адронов используется т. н. а л г е б р а т о к о всоотношения, связывающие коммутатор двух токов с самими токами. Она состоит из двух независимых алгебр: алгебры левых токов адронов (V-А) и алгебры правых токов адронов (V+A). Поскольку в этой теории имеется симметрия относительно правых и левых токов, данная симметрия и наз.

киральной (от греч. cheir рука). Киральная КТП описывает многочисл. процессы рассеяния и распада адронов при низких энергиях в хорошем согласии с эксперим. данными. Она имеет место и при описании процессов при очень высоких энергиях (напр., в модели партонов). К. с.приближённая; она была бы точной, если бы масса псевдоскалярных пионов равнялась нулю. Поскольку же их масса отлична от нуля (хотя и существенно меньше массы барионов), аксиальные токи сохраняются лишь частично (степень несохранения пропорц. массе мезона, (см. АКСИАЛЬНОГО ТОКА ЧАСТИЧНОЕ СОХРАНЕНИЕ)). .