Обзор эксперимента NOPTREX: исследования нарушений обращения времени и их последствий; его прошлое, настоящее и будущее

Аннотации

Аннотация

Асимметрия материя–антиматерия во Вселенной является одной из главных загадок. Барионная асимметрия не может быть полностью описана в рамках существующей Стандартной модели, вместо этого нужно выйти за ее рамки. Но главная проблема в таком случае заключается в том, что на соответствующую теорию имеется много сложных ограничений. В поисках новой теории нужно доказать существование нарушения CPT-симметрии в природе. Хотя нарушение CP уже наблюдалось, но это нарушение, ожидаемое в Стандартной модели, слишком мало, чтобы описать величину барионной асимметрии, и поиск нарушения $T$-инвариантности все еще продолжается. Эксперимент по нейтронной оптике и обращению времени (NOPTREX) является одним из таких экспериментов, в котором проводится более масштабный поиск доказательства нарушения симметрии относительно обращения времени. Этот эксперимент специально направлен на  исследование нарушения обращения времени во взаимодействиях нейтронов с тяжелыми ядрами в определенных условиях узких нейтронно-ядерных резонансов с упором на орбитальный угловой момент $L = 1$. Исследование включает изучение потенциальных фазовых сдвигов в переданной волновой функции нейтрона, в частности, рассмотрение величины $S = σ_n(k_n × I)$, где $σ_n$ обозначает спин нейтрона, $k_n$ — импульс нейтрона, а $I$ — спин ядра. Рассматривается историческая эволюция исследований нарушения обращения времени, обсуждаются основные концепции симметрии обращения времени и ее значение в современной физике. Представлен обзор установки эксперимента NOPTREX и результаты исследований нарушения обращения времени в распадах нейтральных мезонов в условиях без присутствия магнитных полей; тщательно обсуждаются итоги, прошлое, настоящее и будущее эксперимента NOPTREX.