Без ретуши. Портреты физиков на фоне эпохи - Борис Иоффе

Я снова прочитал статью Паули, теперь уже внимательно, и сразу стало ясно, что при нарушении P обязательно должны нарушаться либо C, либо Т, либо и то, и другое. И тут возникла следующая мысль: два сильно отличающихся по времени жизни К0-мезона, могут возникать только в том случае, если, по крайней мере, приближённо одна из инвариантностей — С или Т — имеет место. Мы с Рудиком рассмотрели ряд эффектов и увидели, что P-нечётные парные корреляции спина и импульса (члены ~σ р) возникают при нарушении С и сохранении Т, в противоположном случае их нет. (В последующей работе я доказал эту теорему в общем виде, а также нашёл вид P-нечётных членов, соответствующих нарушению Т.) Мы написали статью, и я рассказал её Л. Б. Окуню. Окунь сделал очень полезное замечание, что аналогичные эффекты — различные в схемах с C- и Т-инвариантностью — возникают также в распадах К0-мезонов на π-мезоны. Мы включили это замечание в статью, и я предложил Окуню стать соавтором. Он вначале отказывался, говоря, что за такое замечание он заслуживает лишь благодарности, но в конце концов, я его уговорил. После этого работу рассказали Померанчуку. Померанчук постановил: немедленно, в ближайшую среду, работу нужно рассказать Дау. В среду Дау сначала отказывался слушать: «Я не хочу слушать о несохранении чётности. Это ерунда!» Чук его уговаривал: «Дау, потерпи 15 минут, послушай, что скажут молодые люди». Скрепя сердце, Дау согласился. Я говорил недолго, вероятно, полчаса. Дау молчал, потом уехал. На следующий день утром мне позвонил Померанчук: «Дау решил проблему несохранения чётности. Немедленно едем к нему». К этому моменту обе работы Ландау — о сохранении комбинированной чётности и о двухкомпонентном нейтрино — со всеми выкладками уже были сделаны.

Наша статья и статьи Ландау были отправлены в печать до опытов By и др., в которых была обнаружена асимметрия электронов при распаде поляризованного ядра — найдена корреляция спина ядра и импульса электрона, т.е. открыто несохранение чётности. Из наших результатов тогда следовало, что в β-распаде также не сохраняется зарядовая чётность. Соответствующее примечание при корректуре было сделано в нашей работе. Аналогичное утверждение было также в работе By и др., где авторы ссылались на сделанную позже нашей работу Ли, Оме и Янга. В Нобелевских лекциях Ли и Янг отметили наш приоритет в данном вопросе.

К сожалению, история создания работ Ландау по несохранению чётности завершилась некрасивым эпизодом, о котором не хочется говорить, но из песни слово не выкинешь. Буквально через несколько дней после того, как Ландау отправил свои статьи в ЖЭТФ, он дал интервью корреспонденту Правды, которое тут же было опубликовано. В этом интервью Ландау рассказал о проблеме несохранения чётности и том, как он решил её. О работе Ли и Янга не упоминалось (не говоря уж о нашей). Все теоретики ТТЛ были возмущены этим интервью. Берестецкий и Тер-Мартиросян поехали к Ландау и высказали ему всё, что они об этом думают. А результат их действий был таков: оба они были отлучены от семинара. Я своё мнение непосредственно Ландау не высказывал, но выражал его в разговорах с его сотрудниками, которые, по-видимому, и сообщили его Ландау. Меня Ландау наказал иначе: он вычеркнул мою фамилию из благодарности в своей статье, оставив только Окуня и Рудика. Тут уже не выдержал Померанчук. Он поехал к Ландау и сказал ему (так мне рассказывал сам Чук): «Борис тебе всё объяснил про C, Р и Т. Без него твоя работа не была бы сделана, а ты вычёркиваешь его из благодарности!» Не знаю, что ответил Ландау, но он пошёл на компромисс — он восстановил мою фамилию в благодарности, но не по алфавиту, а второй.

Ландау считал сохранение СР точным законом природы и не допускал его нарушения. По поводу СР он говорил то же самое об асимметрии пространства, что и раньше о нарушении чётности. Я построил пример лагранжиана, в котором СР было нарушено, но ничего с вакуумом не происходило, и пытался переубедить его, но он ничего не хотел слушать.

Область применимости теории слабых взаимодействий. С 1958 года, когда Гелл-Манн-Фейнман и Маршак-Сударшан сформулировали универсальную четырёхфермионную теорию слабого взаимодействия, меня стал интересовать вопрос о высших поправках в этой неперенормируемой теории. Идея состояла в том, что за счёт высших поправок по слабому взаимодействию должен возникнуть ряд наблюдаемых эффектов, а их отсутствие на эксперименте позволило бы ограничить сверху область применимости теории слабых взаимодействий. Предполагалось, что интегрирование по импульсам виртуальных адронов обрезается за счёт сильного взаимодействия, и, следовательно, диаграммы с виртуальными адронами учитывать не надо — их вклад мал. В работе 1960 года (ЖЭТФ 38, 1608 (1960)) из таких эффектов были рассмотрены распады μ → е + γ, μ → 3е и поправки, нарушающие равенство констант β- и μ-распадов. В то время считалось, что есть только одно нейтрино, т. е. распад μ → е + γ разрешён. Наиболее сильное ограничение Λ d 50 GeV возникало именно из этого распада. Однако, когда выяснилось, что электронное и мюонное нейтрино различны, это ограничение отпало. Поскольку из рассмотрения чисто лептонных процессов никаких ограничений не возникало, и существовало общее мнение, что процессы с виртуальными адронами обрезаются сильными взаимодействиями, то возникало впечатление, что этот путь бесперспективен.

В работе 1966 года (Письма в ЖЭТФ 4, 332 (1966)) я установил, что в силу алгебры токов в некоторых случаях (речь шла о поправках к константе β-распада за счёт слабого взаимодействия в теории с промежуточным бозоном) сильное взаимодействие не обрезает амплитуды с виртуальными адронами. Е. П. Шабалин поставил передо мной вопрос: нельзя ли эту технику применить к рассмотрению слабых нейтральных токов, где экспериментальные ограничения очень сильны. Совместно с Шабалиным, в теории, где есть только обычные и странные частицы (т.е. только u-, d-, s-кварки), мы рассмотрели процесс распада KL → μ+μ– и разность масс KL- и KS-мезонов; показали, что в силу алгебры токов здесь не происходит обрезания виртуальных слабых взаимодействий сильными, и вычислили амплитуду KL → μ+μ– и разность масс KL – KS в порядке G2Λ2. Наиболее сильное ограничение на предел обрезания Λ d 5 GeV возникло из разности масс KL — KS. На кварковом языке оно означало, что теория слабого взаимодействия с u-, d-, s-кварками меняет свою форму при весьма низких энергиях Е d 5 GeV. Это утверждение явилось исходным пунктом для гипотезы Глэшоу, Иллиопоулоса и Майани о существовании с-кварка и введения такой формы слабого взаимодействия, чтобы вклад с-кварка компенсировал расходящиеся члены за счёт u-, d-, s-кварков (ГИМ-механизм)