¿Existe alguna situación en Física en la que la regla de la mano derecha no sea arbitraria?

Question

Usamos la regla de la mano derecha para calcular el par no porque esa sea la dirección a la que apunta el par en el mundo real y físico, sino porque es una forma conveniente de indicar el "signo" de la rotación y su eje, y mientras elijamos un sistema de coordenadas y nos ciñamos a él, todo funciona.

Creo (puede que me equivoque) que utilizamos la regla de la mano derecha en Electromagnetismo de forma arbitraria, pero resulta que es muy conveniente sólo por la combinación correcta de la elección arbitraria de Benjamin Franklin para designar el flujo de corriente y la forma en que nuestro campo magnético estaba alineado en el momento de la elección de la convención para el Norte. Pero esencialmente, es arbitrario - si Benjamin Franklin hubiera elegido el flujo de corriente para que coincidiera con el flujo de electrones, usaríamos otra elección de ejes o diríamos que el campo magnético es negativo.

Lo que digo es que no creo que la propia naturaleza sea inherentemente "diestra" en esta situación.

¿Existe algún caso/situación en la física en la que la regla de la mano derecha y la elección de los ejes de coordenadas no sea arbitraria, sino inherente a la propia naturaleza? ¿En qué sentido?

Answer 1

No, es realmente arbitrario. La razón por la que usamos la regla de la mano derecha hoy (aunque puede haber sido elegido por diferentes razones de conveniencia en el pasado) es simplemente que nuestro sistema de coordenadas elegido es el derecho. Matemáticamente, esto significa que definimos las direcciones de los ejes de manera que hay que utilizar la regla de la mano derecha para evaluar este producto cruzado:

$\hat{x}\times\hat{y} = \hat{z}$

y todo fluye a partir de ahí.

Sería igual de válido definir un sistema de coordenadas a la izquierda, en el que el $\hat{z}$ -El eje apunta hacia el otro lado. En ese sistema de coordenadas, se utilizaría la regla de la mano izquierda para evaluar los productos cruzados, pero la física seguiría funcionando de la misma manera.

En el experimento que descubrió la violación de la paridad, los investigadores descubrieron que los muones se emitían de forma paralela (o antiparalela, no recuerdo cuál, pero era una y no la otra) al momento angular de los núcleos de cobalto en descomposición. Si la física se hubiera desarrollado con un sistema de coordenadas de la mano izquierda, creo que habrían encontrado el resultado contrario, ya que el momento angular es algo que usamos la regla de la mano derecha para definir - pero exactamente por esa razón, no hay fundamental distinción entre un resultado "paralelo" y un resultado "antiparalelo". La dirección del momento angular, y por tanto la palabra que utilizamos para el resultado del experimento de la desintegración del cobalto, es un artefacto de nuestro sistema de coordenadas.

Answer 2

Hace poco leí en un libro una conversación teórica entre un extraterrestre y un terrícola en la que el terrícola trataba de explicar qué mano es la a la derecha mano (sin ningún contacto visual) y que el a la izquierda . El extraterrestre tendría que realizar experimentos para determinar una referencia a la izquierda o a la derecha. Resulta que después de todo un capítulo en el que se muestra cómo no hay nada en la naturaleza que diferencie intrínsecamente entre izquierda y derecha, salió un experimento relacionado con la desintegración beta y el espín de los neutrinos. No recuerdo los detalles, pero al parecer en las entrañas del modelo estándar del universo hay sentido de izquierda y derecha, al menos cuando se trata de partículas subatómicas.

Ahora bien, si pudiera volver a encontrar este libro en mi biblioteca... :-)