1. Нарушение СР= Т-неинвариантность Величина эффекта :

Барионн ая асимметрия и условияСахарова1 Нарушение СР 2 Неравновесные условия 3 Переходы нарушающие сохранение

барионного числа

Симметрии в распадах К-мезонов 1 Нарушение СР= Т-неинвариантность Величина эффекта 1 распад с нарушением СР на 1000 распадов К-

мезонов или на 600 распадов В-мезонов

1

Нарушение СР в физике нейтронов ЭДМ распаднейтрона рассеяние нейтронов

2

При нарушении СР атомы и элементарные частицы могут иметь ЭДM Иначе это Р-Т-нечетный

эффект При сохранении СР в слабом взаимодействии в распаде

нейтронов а также в рассеянии асимметрии в скорости счета определяются равенством

Т ndash инвариант Спин частицы можно заменить на поляризацию ядра

Для бета распадов и рассеяния нейтронов имеется один вектор со свойствами симметрии ЭДМ Это вектор Поэтому при нарушении СР существует асимметрия типа

sad

sbp

][ Ik scIk

][

Взаимодействия нейтронов смишенью

Оси координат мишень и взаимодействия

3

Амплитуда рассеяние F=A+B(σ I)+C(∙ σ∙k)+D(σ∙[kxI])Псевдопотенциал Ферми

Z IB

Y

C

X

n

D

n

)( bAH

N

E

0734 eV

Свойства p-резонанса 139La

Продольная асимметрия в р- резонансе около 10

01 eV

4

5

Рис 5 Величины ImCt (a) и ReCt (b) в зависимости от энергии нейтронов

Амплитуда слабого взаимодействия С

Порядок взаимодействий вмишени

1 2 3 4 оси Z Y Y X

(σI) (σk) (kI ) (σ [ktimesI ]) сильное слабое Р Т ndash нечетное pt B=bz C =by Crsquo pt

D=bx EDM 10-7eV 10-14eV le10-17eV le10-21eV Теория предсказывает DCle10-3 Dt ndash порядка микрорадиан Cпиновый гамильтониан H= (σb)2=q(σn)2 gn=ћ=1

Единичный вектор n=bq где bbq

Оператор эволюции Матрица плотности

)2)(exp( niqtU 2))(1( p

UU )ˆ( QTrQ

6

Пучок нейтронов не поляризован На нейтроны действуеттолько поле слабого взаимодействия by Мишень -поляризатор

2))sinh(Im)(cosh(Im)( Im tbtbeUUTrN yyytb

ayy

N=Tr((1+fσy)ρprime )2= (cosh(Imbyt)+fsinh(Imbyt))2 f=plusmn1 tbtbtgh

NN

NNR yy Im)(Im

10RРезультат Алфименкова

7

Мишень является поляризатором

Поскольку матрица σy коммутирует сама с собой то результат будет тем же самым и для поляризованного пучка Мишень ndash анализатор

Ate Im

)( UUTrN p

8

Скорость счета для поляризованного пучка

Скорость счета для неполяризованного пучка

В обоих случаях скорость счета описывается равенством

где N0 ndash новая нормировка пучка появившаяся из-за поглощения пучка в мишени величина

является азимутальной анализирующей (поляризующей)

способностью мишени и угол α ndash угол между векторами р и рacute

)(2

1)( tсtсpссttpct UUUUUUTrtN

)(2

1)( ctctttccatca UUUUUUTrtN

)]cos()[exp(2

1)( )()()(0)( tcapctpaaptcapct ppNAttN

2)(

2)()( pyapxapa ppp

9

)Im(2)cosIm(2 )( zyxpxa bbqtbp

)Im(2)cosIm(2 )( xzypya bbqtbp

)( )()()( pxapyapa pparctg

9

x

py

y

Bt=0

P`y

y

x

P`xP`a

Btne0

β

)()( 21 tgtg pa CD

bb

qtbqtb

bbbb

tgy

x

y

x

zy

xz

ImIm

ImIm

)cosIm()cosIm(

)Im()Im(

1

y

y

x

x

b

b

b

b

Im

Re

Im

Re

qtqtb

b ii

sin

)cosIm(

)Im(

qtb

bbtg

y

zy

2

10

ReBasympRe2qgtgt Im2q

CtbDtapp tpxa ImIm)( DtbpCtap tpya ImIm)(

Коэффициент а показывает как прецессия спина уменьшает действие полей С и D а коэффициент b ndash ослабление интерференции

CtcCtDtpqtb

ppp ty

yx Im)ImIm(cos

)cosIm(

2

2

22 1

Bt

Btb

Re

)2(Resin2 2

Here the factor

2

2

sin(

Bt

Btc

11

0 2 4 6 8 10-04

-02

00

02

04

06

08

10

rotation angle radians

a

c

b

Fig 3 Phase shift of a neutron spectrum concerning a calibrating spectrum when the field of the target magnet and the polarization of the target are switched off

0 1 2 3 4 5 6

-10

-05

00

05

10

pt=0

radians)

13

trtlt C

Dp Im

Im2

C

D

pt Im

Im2

)cos1(21

An

n ))cos(1(22

An

n

)(2 21 nn

An

nA2

2)(

4105 nasymp2∙1010

14

Оценим чувствительность определения сдвига фаз

)cos1(21

An

n ))cos(1(22

An

n

nA

NN2

21

2

2

1

An

104 10710090 nA

При скорости счета 105 такая статистика набирается за 8 дней измерений идля измерения 3 точек потребуется 60 дней

15

секгаусс

радg

g

vlHBp n

nt

410813

2)(

Что может быть источником систематической погрешности В рассмотренную задачу поля D и С входят равноправно Остается только поле ImB Действительно к появлению этой величины может привести не параллельность оси поляризатора (анализатора) с магнитным полем ячейки Рамзея В этом случае к спектру добавится величина равная

Угол поворота спина

lpt

230 гауссBсекcмv 36 1010

)sin(Imsin Btfpf zz

Эту фоновую величину можно наблюдать в интервалах до и после р-резонанса

16

x

y

Btpa Im)cos(sin

θ

P

BB Re10Im 3

17

Заключение

Величина DC может быть измерена методом фазовых сдвиговс чувствительносиью 10-4 Этот результат важен для теории поскольку дает представление об изовекторной константе связи мезонов в ядреИзмеряется относительная величина что значительно проще чем измерение абсолютной величиныНет фоновых эффектов маскирующих измерение отношения DCПредварительно необходимо измерить реальную и мнимую части псевдомагнитного поляОба эксперимента можно поставить на пучке нейтронов реактора ПИК