Осцилляции странности
Посмотрим, как ведет себя пучок
-мезонов в вакууме. Пусть в начальный момент времени при
мы имеем чистые
-мезоны, рождённые, например, в реакции
-мезонов при
нет. Учтем теперь, что
тогда через время
будем иметь
Если бы
и
-мезоны были стабильны
то через время
в пучке не было бы
-мезонов, он состоял бы из
-мезонов. Еще через такое же время пучок вновь приобрел, бы положительную странность. Такие осцилляции странности, на которые накладывается экспоненциальное затухание из-за того,
наблюдаются экспериментально. Можно наблюдать их, например, в лептонных распадах нейтральных каонов.
Напомним, что в силу правила
распады
запрещены, а разрешены лишь распады
Поэтому осцилляции странности можно измерять, регистрируя число электронов и позитронов, возникающих от
-распадов. Легко видеть, что
Такого типа эксперименты позволяют определить
Другая возможность наблюдать осцилляции странности заключается в регистрации взаимодействий
-мезонов в пластинках вещества, которые можно поставить на пути пучка. Дело в том, что сильные взаимодействия
и .
-мезонов существенно различны. Например, медленные
хорошо поглощаются при столкновении с протонами, образуя гипероны:
В то же время
-мезоны не могут поглощаться, рождая гипероны, из-за сохранения странности в сильных взаимодействиях.
«Двуликость» нейтральных каонов является чисто квантовомеханическим свойством.
является суперпозицией
. В свою очередь
(или
является суперпозицией
Результат измерения зависит от того, каков характер измерительного процесса. Если это распады на
или
т. е. распады в каналы, имеющие определенные значения СР-четности, то регистрируются
Если это распады типа
различные для частины и античастицы, то регистрируются
. В этом смысле нейтральные каоны похожи на спин электрона во взаимно перпендикулярных магнитных полях. Странность и СР-четность аналогичны проекциям спина по оси
Если проекция спина на ось
задана, то проекция на ось х неопределенная, и наоборот. Состояние с проекцией спина на ось
равной
является линейной суперпозицией состояний с проекциями на ось
равными
Распады каонов в зарядово-симметричиые
и зарядово-несимметричные
состояния играют роль взаимно перпендикулярных магнитных полей