Chiralità

La chiralità è una proprietà che distingue i sistemi fisici in destrorsi e sinistrorsi: un sistema fisico possiede una chiralità se sotto una trasformazione di parità si trasforma nel sistema con la chiralità opposta. Le forze che agiscono su di un sistema fisico possono modificare o meno la chiralità; l'interazione che trasforma un sistema con chiralità definita in un altro con la stessa chiralità si dice . Si può dimostrare che l'elicità di una particella di spin 1/2 tende alla sua chiralità nel limite di massa nulla, ovvero nel limite in cui l'energia della particella è molto maggiore della sua massa. Dal momento che gli esperimenti Super-Kamiokande e OPERA (assieme ad altri) hanno dimostrato che anche i neutrini hanno una massa diversa da zero, non si conoscono particelle di spin 1/2 a massa nulla, e quindi con chiralità assolutamente definita. D'altra parte nel modello standard i fermioni avrebbero tutti massa nulla grazie all'invarianza sotto parità, altrimenti detta simmetria chirale, necessaria alla coerenza della teoria. L'acquisizione di massa avverrebbe tramite rottura spontanea di simmetria dovuta al campo di Higgs, che conserva al contempo la simmetria di gauge del modello. La chiralità è strettamente legata alla parità: infatti in una teoria simmetrica sotto parità le componenti a chiralità positiva e negativa dei campi devono essere trattate allo stesso modo. Nel 1957, in un esperimento condotto da Chien-Shiung Wu è stato dimostrato che nei decadimenti deboli la parità viene violata, aprendo la strada alla delle interazioni deboli: mentre la forza elettromagnetica, la forza forte e quella gravitazionale si accoppiano ugualmente alle particelle con chiralità negativa e positiva (cioè a particelle sinistrorse e destrorse), l'interazione debole si accoppia esclusivamente alle particelle sinistrorse.