Проверяват асиметрията на времето
Физици от Съединени американски щати са решили да ревизират асиметрията на времето благодарение на радиоактивния изотоп радий-225. Резултатите от проучванията на учените са оповестени в изданието Physical Review Letters.
T- и P-симетрията (по отношение на замяната на времето и пространствените координати с противоположни, т.е. със знак минус) от уравненията на Стандартния модел на физиката на обикновените частици са свързани с фундаменталните свойства на Вселената.
По-конкретно съществува така наречен СРТ теорема, съгласно която уравненията от Стандартния модел би трябвало да остават неизменими по отношение на замените на времевите и пространствените променливи с противоположни, а частиците – с античастици (P-преобразование).
Неизпълнението на СРТ теоремата може да значи нарушаване на правилото на релативност на Алберт Айнщайн, а нейното осъществяване води до непротиворечивост в съществуването на Вселена, състояща се от антиматерия. Нарушението на този принцип в Стандартния модел може да свидетелства за „ нова физика “ и нужда от построяването на доктрина, в която СРТ теоремата да се извършва.
От СРТ теоремата следва, че нарушаването на една от симетриите се съпровожда от нарушаване на комбинациите на двете други симетрии. Тоест, в случай че е нарушена Т-симетрията, то би трябвало да е нарушена и СР-симетрията. В Стандартния модел тези симетрии се нарушават в слабите взаимоотношения. За откриването на нарушавания в СР симетрията в разпадите на неутрални каони американските физици Джеймс Кронин и Вал Фич през 1980 година са получили Нобелова премия.
Физиците предложили да се търси нарушаване на фундаменталните симетрии благодарение на премерване на електрическия диполен миг (ЕДМ) в ядра на радиоактивния изотоп радий-225. ЕДМ разказва неравномерността на разпределение на електрическия заряд в частиците, по-конкретно ядрата. ЕДМ на частицата се демонстрира, когато тя се намира в магнитно или електрическо поле. В случай че тя се намира отвън тях, нейният диполен миг би трябвало да е еднакъв на нула.
Според Стандартния модел атомите на всевъзможни детайли могат да имат ненулев, само че дребен ЕДМ. Учените избрали изотопа радий-225, защото неговото ядро има изкривена крушовидна форма, а теоретичните калкулации демонстрират, че то може да е сензитивно към нарушаващите симетрията взаимоотношения. По-конкретно ядрото на радий-225 може да има огромен ЕДМ, което се предсказва от редица теории, описващи нарушаванията на симетриите сред веществото и антивеществото във Вселената.
За разкриване на ненулев електрически диполен миг физиците предложили благодарение на лазер да се примамят в капан и да се охлади (да се забави до ниски скорости) облак от радиеви атоми. След това, благодарение на лъчение с кръгова поляризация, учените изравнили нуклеарните спинове на частиците, а след това почнали да наблюдават честотата на техните прецесии посредством слагане на системите в магнитно и електрическо поле.
Тъй като честотата на прецесиите зависи от електрическия диполен миг, измерването на първото разрешило на учените да получат горна граница на величината на последния, което се оказало равно на 5×10 -22 (заряд) електрона на сантиметър (с поверителен период 95%).
Това ограничаване се явява не толкоз строго като получените по-рано данни за живака, само че както означават експериментаторите, усъвършенстването на инсталацията и потреблението на по-интензивни източници на изотопи ще разреши да се увеличи точността на измерванията до рекордни стойности.
Lenta.ru
