Выпуски

 / 

2023

 / 

Февраль

  

Обзоры актуальных проблем


Эффекты общей теории относительности в прецизионных спиновых экспериментах по проверке фундаментальных симметрий

  а, б,   а, б, §  в, *  г, д, е, #  г, ж, з, и
а Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау, просп. Акад. Семенова 1а, Черноголовка, Московская обл., Ногинский р-н, 142432, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
в Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, ул. Б. Тульская 52, Москва, 113191, Российская Федерация
г Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова, Дубна, Московская обл., Российская Федерация
д Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Nanchang Rd. 509, Lanzhou, 730000, Cina
е Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета, Бобруйская 11, Минск, 220030, Беларусь
ж Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, Московская обл., 141980, Российская Федерация
з Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация
и Государственный университет "Дубна", ул. Университетская 19, Дубна, Московская обл., 141982, Российская Федерация

Одной из наиболее актуальных проблем современной физики является поиск P- и CP(T)-неинвариантных электрических дипольных моментов (ЭДМ) атомов, частиц и ядер с чувствительностью вплоть до 10−15 по отношению к магнитным моментам, разрешённым всеми дискретными симметриями. Согласно Сахарову CP-несохранение является одним из трёх ключевых критериев бариогенезиса в общепринятой парадигме космологии Большого взрыва. Все три критерия поддерживаются Стандартной моделью (СМ), но она не в состоянии описать количественно наблюдаемую барионную асимметрию Вселенной, что является сильным аргументом в пользу существования механизмов нарушения CP-инвариантности вне минимальной СМ, которые могут приводить к измеримым ЭДМ атомов, частиц и ядер. Поиски ЭДМ по вращению спина в электрических полях ведутся сегодня во многих лабораториях мира. Для заряженных частиц и ядер прямые поиски ЭДМ возможны только в накопительных кольцах (COSY, NICA). После успешных работ коллаборации JEDI на синхротроне COSY на повестке дня — поиск ЭДМ протонов с чувствительностью dp ∼ 10−29 e$ см в электростатическом накопителе cо спином протонов, замороженным при магической энергии. Прологом к такому специализированному накопителю, который может стать частью исследований в ЦЕРН по физике вне программы Большого адронного коллайдера, предлагается проект накопителя-прототипа PTR. После краткого введения в физику CP-несохранения и бариогенезиса дано развёрнутое обсуждение численно существенных вкладов как гравитации Земли, так и новых эффектов вращения Земли в динамику спина в сверхчувствительных поисках ЭДМ как заряженных частиц, так и нейтронов. Примечательно, что при предельно достижимой чувствительности к ЭДМ протона эти имитирующие ЭДМ эффекты могут на один-два порядка превысить сигнал ЭДМ протона и стать сопоставимыми с вкладом ЭДМ в экспериментах с ультрахолодными нейтронами. Обсуждаются также роль прецессирующего спина как детектора аксионоподобной тёмной материи и приложения квантовых гравитационных аномалий к гидродинамике плотного вещества и спиновым явлениям в нецентральных ядерных столкновениях.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039074
Ключевые слова: нарушение CP-инвариантности, спин, электромагнитное поле, гравитационное поле, аномальный магнитный момент, электрический дипольный момент, дираковский фермион, аксион, столкновения тяжёлых ионов, гравитационная аномалия
PACS: 03.65.Sq, 04.20.Cv, 04.62.+v, 11.30.Fs, 12.60.−i, 14.80.Va, 29.20.db, 29.27.Hj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.09.039074
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/2/a/
001097218300001
2-s2.0-85135882589
2023PhyU...66..109V
Цитата: Вергелес С Н, Николаев Н Н, Обухов Ю Н, Силенко А Я, Теряев О В "Эффекты общей теории относительности в прецизионных спиновых экспериментах по проверке фундаментальных симметрий" УФН 193 113–154 (2023)
BibTexBibNote ® (generic) BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks
Русский English
TY JOUR
TI Эффекты общей теории относительности в прецизионных спиновых экспериментах по проверке фундаментальных симметрий
AU Вергелес, С. Н.
AU Николаев, Н. Н.
AU Обухов, Ю. Н.
AU Силенко, А. Я.
AU Теряев, О. В.
PB Успехи физических наук
PY 2023
JO Успехи физических наук
JF Успехи физических наук
JA Усп. физ. наук
VL 193
IS 2
SP 113-154
UR https://ufn.ru/ru/articles/2023/2/a/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.09.039074

Поступила: 12 июля 2021, доработана: 22 сентября 2021, 27 сентября 2021

English citation: Vergeles S N, Nikolaev N N, Obukhov Yu N, Silenko A Ya, Teryaev O V “General relativity effects in precision spin experimental tests of fundamental symmetriesPhys. Usp. 66 109–147 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039074

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение