Momento dipolar eléctrico de neutrones y violación de simetría$T$

Question

Nuestro libro de texto (y otras fuentes que he encontrado) dice que el eléctrico no nulo, el momento dipolar de neutrones violaría $T$ simetría. Que probar esta afirmación por primera asumiendo $\boldsymbol{D}=\beta\boldsymbol{J}$ donde $\boldsymbol{D}$ es el momento dipolar, $\boldsymbol{J}$ es el momento angular, y $\beta$ es una constante.

Pero, ¿por qué? ¿Por qué es $\boldsymbol{D}$ proporcional a $\boldsymbol{J}$? ¿Por qué es $\boldsymbol{D}$ relacionado a $\boldsymbol{J}$ a todos? Y cómo no puede este argumento se puede aplicar a otras partículas compuestas, tales como los átomos y las moléculas, rompiendo T simetría para la mayoría del mundo?

Answer 1

Como los neutrones no es el punto-como, por considerar que tiene una distribución continua de carga en $\rho(\mathbf{r})$ confinado en un volumen $\Omega$. El dipolo eléctrico de momento está dado por

$\mathbf{D}(\mathbf{r})=\int_\Omega \rho(\mathbf{r}')\delta(\mathbf{r}-\mathbf{r}')d^3r'$

donde las coordenadas se miden desde el centro de masa de la distribución. Para una partícula cargada, esta definición implica que para $\mathbf{D} \neq\mathbf{0}$ el "centro de carga" se desplaza desde el centro de masa de la distribución. Para una distribución que no tiene carga neta, que es

$Q=\int_\Omega \rho(\mathbf{r}) d^3r=0$

esta definición implica que hay una mayor carga positiva lado de su distribución y, paralelamente, una mayor carga negativa en el otro lado.

Considere ahora que la partícula tiene momento angular $\mathbf{J}$ y que su orientación está dada por $m$ (el autovalor de la $\hat{J}_z$ operador) en relación a la $\hat{\mathbf{z}}$ eje. Observe que la única manera de saber la orientación de su distribución de carga ("partículas") es la orientación del momento angular.

Como consecuencia de ello, tanto en $\mathbf{J}$ $\mathbf{D}$ debe transformar igual en virtud de la paridad $P$ y la inversión de tiempo $T$ si $\mathbf{D} \neq \mathbf{0}$ y si no es $P$ $T$ simetrías. Pero $\mathbf{D}$ cambia de signo en virtud de $P$, mientras que de $\mathbf{J}$ no $\mathbf{D}$ debe desaparecer si no es $P$ simetría. En forma similar, $\mathbf{D}$ no cambia de signo en virtud de $T$ pero $\mathbf{J}$ no, por lo $\mathbf{D}$ tiene que desaparecer si no es $T$ simetría. Por lo tanto, si el neutrón dipolo eléctrico no es cero, tendremos una violación de $PT$ simetría.

Comentario: Este argumento sólo se aplica a partículas con cero no momento dipolar.

Experimental de búsquedas de los neutrones momento dipolar eléctrico se puede encontrar en:

• Smith et al. Phys. Apo. 108, 120 (1957) [enlace].

• Baker et al. Phys. Apo. Lett. 97, 131801 (2006) [enlace].

  El límite superior de la última para $|\mathbf{D}|$ $2.9 \cdot 10^{-26}$ e cm.

D.

EDIT: Como dijo David a continuación, no es $CPT$ violación en el hipotético caso de tener $PT$ violación [=existencia de no cero eléctricos momento dipolar].

Answer 2

es casi seguro que el pt simetría se rompe a la velocidad de la luz aparece como constante en todos los marcos inerciales en los movimientos relativos.luego a la izquierda-mano derecha de la invariancia rotacional es que no se conserva,localmente para suavizar topologcal 4 dimensiones de los colectores.a continuación, las antipartículas son deformaciones del espacio-tiempo curvaturas que aparecen symmetrics de dirac-einstein relativistics ecuaciones.por lo tanto antimater no existe en la naturaleza ni el universo temprano y las antipartículas son bundleled local de energía o "agujeros generados por la asimetría de espacio y tiempo conjugado por el espacio-tiempo continuo para compensar las diferencias de velocidad de la luz en el topological4 dimensiones de los colectores que contienen especies exóticas de estructuras, junto con la constancia de la velocidad de la luz, así como los campos de torsión con asimetrías a la izquierda de la mano derecha de marcos generados en la topológico 4-dimensión colectores con las métricas definidas no hermitician hamiltonianos matrices con espectral de los operadores complejo coolections que son los fundamentales de las entidades en el universo que genera el espacio-tiempo continuo.el suyo no tiene propiedades conmutativas y pseudo-asociativa como la división de cuaterniones.

el tiempo es plitted por dos en contra de las orientaciones que si conjute deformar el espacio fundamental para el buen estructuras de la 4-dimensión de los colectores.entonces la curvatura espacio-tiempo continuo son pseudo constante, pero son estables a la kahler-einstein métricas