RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

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

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 symmetries” Phys. Usp. 66 109–147 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039074

Список литературы (481) Статьи, ссылающиеся на эту (6) Похожие статьи (20) ↓

  1. Е.П. Шабалин «Что может дать дальнейшее изучение нарушения СР- и Т- симметрии и проверка СРТ-инвариантности» 171 951–976 (2001)
  2. В.Н. Руденко, С.И. Орешкин, К.В. Руденко «Измерение глобальных гравиинерциальных эффектов кольцевыми лазерными интерферометрами» 192 984–1018 (2022)
  3. А.Е. Бондарь, П.Н. Пахлов, А.О. Полуэктов «Наблюдение СР-нарушения в распадах В-мезонов» 177 697–720 (2007)
  4. В.А. Матвеев, В.А. Рубаков и др. «Несохранение барионного числа в экстремальных условиях» 156 253–295 (1988)
  5. Э.Э. Боос, О. Брандт и др. «Toп-кварк (к 20-летию открытия)» 185 1241–1269 (2015)
  6. Р.Б. Невзоров «Феноменологические аспекты суперсимметричных расширений Стандартной модели» 193 577–613 (2023)
  7. Т. Констандин «Квантовая теория явлений переноса и электрослабый бариогенезис» 183 785–814 (2013)
  8. А.П. Серебров «Исследования фундаментальных взаимодействий в ПИЯФ НИЦ КИ с нейтронами и нейтрино на реакторах» 185 1179–1201 (2015)
  9. Ю.В. Козлов, В.П. Мартемьянов, К.Н. Мухин «Проблема массы нейтрино в современной нейтринной физике» 167 849–885 (1997)
  10. С.Г. Турышев «Экспериментальные проверки общей теории относительности: недавние успехи и будущие направления исследований» 179 3–34 (2009)
  11. Э.Э. Боос «Формализм SMEFT — основа поиска отклонений от Стандартной модели» 192 697–721 (2022)
  12. З.Д. Квон, Д.А. Козлов и др. «Топологические изоляторы на основе HgTe» 190 673–692 (2020)
  13. С.С. Герштейн, Е.П. Кузнецов, В.А. Рябов «Природа массы нейтрино и нейтринные осцилляции» 167 811–848 (1997)
  14. Ю.А. Симонов «Конфайнмент» 166 337–362 (1996)
  15. В.А. Рябов, В.А. Царев, А.М. Цховребов «Поиски частиц темной материи» 178 1129–1164 (2008)
  16. В.С. Березинский, В.И. Докучаев, Ю.Н. Ерошенко «Мелкомасштабные сгустки тёмной материи» 184 3–42 (2014)
  17. Ю.М. Адо, В.А. Анферов «Ускорение поляризованных протонов до высоких энергий в синхротронах» 164 1239–1248 (1994)
  18. Л.И. Меньшиков, М.К. Есеев «Некоторые вопросы физики экзотических атомов» 171 149–185 (2001)
  19. В.А. Бедняков, Е.В. Храмов «Поиск суперсимметрии с нарушенной R-чётностью на установке ATLAS» 192 1065–1088 (2022)
  20. Л.Г. Ландсберг «Нейтральные токи с изменением кварковых ароматов и редкие распады К-мезонов» 173 1025–1082 (2003)

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