BROKEN SYMMETRY

We are all children of broken symmetry

Broken symmetry lies behind the origins of the cosmos in the  Big Bang  some
14 billion years ago.

If equal amounts of matter and antimatter were created, they ought to have annihilated each other, leaving only radiation. 

But this did not happen, there was a tiny deviation of one extra particle of matter for every 10 billion antimatter particles – enough to make our world survive.

 How this broken symmetry happened is still a major mystery.

Symmetry can be broken spontaneously if a physical system drops into a new state with lower energy, hence, this occurs at the price of a symmetry violation.

The sphere at the high energy has a symmetry, it has the same position when someone is  looking it from different angles.

When the sphere comes to lower level the symmetry is broken, it has different positions, when someone is looking it from different angles. 

Particle physicists believe that spontaneous broken symmetry destroyed the original symmetry and assigned particles different masses in the universe's earliest moments. How this occurred, they hope to be able to explore at the world's largest particle accelerator, the new LHC at CERN in Geneva.

Laws of symmetry govern the micro world

 mirror symmetry where there should not be any difference between left and right; 

charge symmetry, where particles behave like antiparticles, which have exactly the same properties but the opposite charge; 

time symmetry, where physical events at the micro level should be equally independent whether they occur forwards or backwards in time.

 If you are talking to a distant alien, how would you tell them which way is left and which way is right?

Some nuclear processes (specifically “β– decay” in what follows) can tell between left and right.  Or more accurately, they can tell the difference between right and left-handed “chirality” (this post talks about chirality in passing).  So if you get something like radioactive cobalt and stick it into an extremely strong magnetic field you’ll find that the radiation it produces tends to stream out in one direction, which allows you to tell the difference between right-handedness and left-handedness.

If you imagine tracing the path of the corkscrews on the left with your finger, you'll notice that there's no difference between them. They always turn in the same direction, regardless of orientation. But, if you reflect the corkscrew (right), then the direction of the twist reverses. Things that switch when reflected have "chirality".

opening a bottle of wine while looking in the mirror

video

OPENING THE BOTTLE

Συμπεραίνουμε ότι στον καθρέφτη βλέπουμε 

το μπουκάλι να ανοίγει από την άλλη μεριά (αριστερόστροφα).

 Προσέξτε την κίνηση των δακτύλων 

στο πρώτο βίντεο και μετά στο δεύτερο, με λίγα λόγια 

ο καθρέφτης αντιστρέφει την κανονική κίνηση.

κλείνω κανονικά

Και εδώ πέρα βλέπουμε το κανονικό βίντεο όμως

αντίστροφα, αρχίζει από το τέλος και τελειώνει στην αρχή του κανονικού

βίντεο όπου βιδώνουμε (αριστερόστροφα).

Και εδώ ακριβώς το ίδιο γίνεται όμως στον καθρέφτη η κίνηση 

των δακτύλων είναι το ίδιο αντίστροφη

ΟΧΙ, ΟΙ ΝΟΜΟΙ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΟΙ ! Η ΦΥΣΗ ΕΙΝΑΙ ΣΧΕΔΟΝ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΟΙ.

Στη  ραδιενεργό μεταστοιχείωση του κοβαλτίου, τα εκπεμπόμενα ηλεκτρόνια κινούνται αντίθετα από το διάνυσμα της έντασης του μαγνητικού πεδίου (πείραμα Wu στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια).  Άρα ο Νότιος πόλος εκπέμπει περισσότερα ηλεκτρόνια στις διασπάσεις β, η ιδιότητα αυτή διακρίνει, με φυσικό τρόπο, τον βόρειο από τον νότιο πόλο. (Feynman,Κάτοπτρο 1998).  

Ένα δεξιόστροφο πυρηνικό ρολόι και το κατοπτρικό του αριστερόστροφο φτιαγμένα από ύλη, δεν λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο ( παραβίαση κατοπτρικής συμμετρίας) 

Ένα δεξιόστροφο πυρηνικό ρολόι  φτιαγμένο από ύλη και  και το  αριστερόστροφο πυρηνικό ρολόι  φτιαγμένα από αντι-ύλη λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο.

Ο Θεός έκανε τους νόμους σχεδόν, και όχι απόλυτα, συμμετρικούς για να μη ζηλέψουμε εμείς οι άνθρωποι τη δική του Τελειότητα.

+