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 РАН, просп. Академика Семенова 1А, Черноголовка, Московская обл., 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, 115191, 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 (1,2 Мб)
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

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

Список литературы (481) Статьи, ссылающиеся на эту (25) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Kolomoyets N V, Teryaev O V, Voronyuk V Phys. Rev. C 112 (6) (2025)
  2. Eroshenko Yu N Успехи физических наук 195 (06) 679 (2025)
  3. Cong L, Ji W et al Rev. Mod. Phys. 97 (2) (2025)
  4. Platonova M N, Uzikov Yu N Chinese Phys. C 49 (3) 034108 (2025)
  5. Silenko A Ya Phys. Part. Nuclei 56 (2) 335 (2025)
  6. Iyer R Oriental Journal of Physical Sciences 2 (10) 130 (2025)
  7. Deka M, Dvornikov M Mod. Phys. Lett. A 40 (36) (2025)
  8. Uzikov Yu N, Platonova M N Phys. Part. Nuclei 56 (2) 533 (2025)
  9. Hu K, Yu Zh et al Phys. Rev. D 112 (4) (2025)
  10. Ding Yu, Kostelecký V A, Vargas A J Physics Letters B 867 139604 (2025)
  11. Filatov Yu N, Kondratenko A M et al Jetp Lett. 120 (10) 779 (2024)
  12. Filatov Yu N, Kondratenko A M et al Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 120 (9-10) 810 (2024)
  13. Oliveira Samuel W  P, Guilherme O Y, Shapiro I L Phys. Rev. D 110 (10) (2024)
  14. Deka M, Dvornikov M Phys. Atom. Nuclei 87 (4) 483 (2024)
  15. Dvornikov M Int. J. Mod. Phys. D 33 (14) (2024)
  16. Asenjo F A, Koch B Eur. Phys. J. Plus 139 (7) (2024)
  17. Mashhoon B, Obukhov Yu N Phys. Rev. D 110 (10) (2024)
  18. Vergeles S N Jetp Lett. 120 (7) 461 (2024)
  19. Obukhov Yu N Int. J. Mod. Phys. A 38 (33n34) (2023)
  20. Mashhoon B, Molaei M, Obukhov Yu N Symmetry 15 (8) 1518 (2023)
  21. Dvornikov M Class. Quantum Grav. 40 (1) 015002 (2023)
  22. Silenko A J Mod. Phys. Lett. A 38 (40) (2023)
  23. Uzikov Yu N, Platonova M N Jetp Lett. 118 (11) 785 (2023)
  24. Deriglazov A A Universe 8 (10) 536 (2022)
  25. Prokhorov G  Yu, Teryaev O  V, Zakharov V  I Phys. Rev. D 106 (2) (2022)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение