Физики из USA решили при помощи радиоактивного изотопа радия-225 проверить симметрии уравнений физики элементарных частиц относительно обращений времени и координат. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters.
Физики из USA решили при помощи радиоактивного изотопа радия-225 проверить симметрии уравнений физики элементарных частиц относительно обращений времени и координат. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters.
T- и P-симметрии (относительно замены времени и пространственных координат на противоположные, то кушать со знаком минус, соответственно) уравнений Стандартной модели (СМ) физики элементарных частиц связаны с фундаментальными свойствами мира. В частности, существует да называемая CPT-теорема, сообразно которой уравнения СМ должны сохраняться неизменными относительно замены временных и пространственных переменных на противоположные, а частиц — на античастицы (P-преобразование).
Невыполнение CPT-теоремы может значить нарушение принципа относительности Альберта Эйнштейна, а ее устройство приводит к непротиворечивости существования вселенной, состоящей из антиматерии. Нарушение этого принципа в СМ может показывать о «новой физике» и необходимости построения теории, в которой бы CPT-теорема выполнялась.
Из CPT-теоремы следует, что нарушение одной из симметрий сопровождается нарушением комбинации двух других симметрий. В частности, если нарушена T-симметрия, то должна лежать нарушена и CP-симметрия. В СМ эти симметрии нарушаются в слабых взаимодействиях. зa находка нарушения CP-симметрии в распадах нейтральных каонов американские физики Джеймс Кронин и возвышенность Фитч в 1980 году получили Нобелевскую премию.
Искать нарушение фундаментальных симметрий физики предложили при помощи измерения электрического дипольного момента (ЭДМ) ядра радиоактивного изотопа радия-225. ЭДМ описывает неравномерность распределения электрического заряда внутри частицы, в частности, ядра. ЭДМ частицы проявляется, Кагда последняя помещается в магнитное или же электрическое поля. В случае, если она находится вне них, ее ЭДМ обязан обретаться равен нулю.
Согласно СМ, атомы любых элементов могут пользоваться ненулевое, Но малое разум ЭДМ. Ученые выбрали изотоп радия-225, поскольку его суть имеет искаженную грушеподобную форму, а теоретические расчеты показывают, что оно может присутствовать чувствительным к нарушающим симметрию взаимодействиям. В частности, суть радия-225 может обладать великий ЭДМ, что предсказывается около теорий, описывающих нарушение симметрии среди веществом и антивеществом во Вселенной.
Для обнаружения ненулевого ЭДМ физики предложили при помощи лазеров заманить в ловушку и охладить (замедлить до низких скоростей) туча с атомами радия. кроме при помощи излучения с круговой поляризацией ученые выровняли ядерные спины частиц, а после начали отслеживать частоту их прецессии при помещении системы в магнитные и электрические поля. Поскольку частота прецессии зависит от ЭДМ, измерение первой позволило ученым получить верхнее ограничение на величину последней, которое оказалось равным 510-22 (заряда) электрона на сантиметр (с доверительным интервалом в 95 процентов).
Это ограничение является менее строгим, чем полученные ранее причина для ртути, однако, как отмечают экспериментаторы, усовершенствование установки и использование более интенсивных источников изотопов позволит повысить верность измерений до рекордных значений.
Добавить комментарий