Электрический дипольный момент нейтрона
-
Электрический дипольный момент нейтрона
- Электрический дипольный момент (EDM) нейтрона (dn) — мера распределения положительного и отрицательного заряда внутри нейтрона.
- Ненулевой EDM возможен только при несовпадении центров распределения зарядов.
- Текущий предел измерения dn составляет (0,0±1,1)×10-26 э/см.
-
Теория и симметрии
- Постоянный EDM нарушает четность (P) и симметрию обращения времени (T).
- Нарушение CP наблюдается при слабых взаимодействиях и включено в стандартную модель.
- Величина нарушения CP очень мала, что ограничивает вклад в EDM.
-
Асимметрия материи и антивещества
- Асимметрия между материей и антивеществом предполагает значительное количество CP-нарушений.
- Измерение EDM на более высоком уровне подтвердило бы это подозрение.
-
Сильная проблема с CP
- Нейтрон подвержен нарушению CP, вызванному сильными взаимодействиями.
- Текущее ограничение на EDM ограничивает угол θ менее 10-12 радиан.
-
Проблема SUSY CP
- Суперсимметричные расширения стандартной модели приводят к значительному CP-нарушению.
- Типичные предсказания для EDM нейтронов находятся в диапазоне от 10-25 до 10-28 э/см.
-
Экспериментальный метод
- Измеряется ларморовская прецессия спина нейтрона в присутствии магнитных и электрических полей.
- Самая сложная часть эксперимента — убедиться в постоянстве магнитного поля.
-
История экспериментов
- Первые эксперименты проводились с пучками тепловых нейтронов, предел |dn| < 5×10-20 э/см.
- Эксперименты с ультрахолодными нейтронами снизили предел до |dn| < 1,8×10-26 э/см в 2020 году.
-
Текущие эксперименты
- Проводится шесть экспериментов для улучшения предела до 10-28 э/см в течение 10 лет.
- n2EDM в PSI, TUCAN в TRIUMF, nEDM@SNS, PNPI nEDM, PanEDM, LANL nEDM, лучевая электроэрозия в Бернском университете.
-
Смотрите также
- Аномальный электрический дипольный момент
- Аномальный магнитный дипольный момент
- Аксион
- Электрический дипольный спиновый резонанс
- Электрический дипольный момент электрона
- Магнитный момент электрона
- Магнитный момент нуклона