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Hacer en forma de pera núcleos realmente tiene nada que ver con viajes en el tiempo?

Recientemente (en la última semana o dos), varios artículos acerca de la forma de pera núcleos que han aparecido, como esta de la Ciencia de Alerta y este de la BBC

La Ciencia de Alerta artículo incluye la cita

Hemos encontrado estos núcleos, literalmente, apuntan hacia una dirección en el espacio. Esto se refiere a una dirección en el tiempo, demostrando que hay una bien definida la dirección en el tiempo y siempre vamos de viaje del pasado al presente.

y más adelante,

Entonces, ¿qué tiene todo esto que ver con viajes en el tiempo? Se trata de un bonito fuera allí hipótesis, pero Scheck dice que esta desigual distribition de masa y carga de las causas de Bario-144 el núcleo del 'punto' en una dirección determinada en el espacio-tiempo, y esta tendencia podría explicar por qué el tiempo parece que sólo quiere ir del pasado al presente, y no al revés, incluso si las leyes de la física no importa de qué manera se va.

También se han vinculado a una copia del documento en el Arxiv.

El papel de la forma por encima de mi cabeza así que no podía hacer mucho más que escanear, pero no hay mención de los viajes en el tiempo parece ser que ahí se menciona.

Hacer estas afirmaciones acerca de los viajes en el tiempo tienen sentido? Y si es así, ¿por qué tienen sentido? ¿Qué hace la dirección en la que el núcleo puntos tienen que ver con el "sentido del tiempo"?

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Nathan Feger Puntos 7675

Para ser honesto, mucho de esto se siente como muy periodismo irresponsable, en parte, en la parte de la BBC y muy mucho en la parte de la Ciencia de alerta.

Si estás buscando un recurso accesible para lo que el papel que hace, la cubierta de la pieza en la APS de la Física y la phys.org la pieza es mucho más tranquilo y, creo, mucho más acorde con lo que realmente se menciona en el documento.

El documento en sí es muy moderado en sus pretensiones y se restringe a sí mismo muy bien, por lo que puedo decir, a lo que encontraron: que ciertos radio y bario núcleos parecen ser en forma de pera. Encontrar en forma de pera núcleos no es nuevo (un papel similar (eprint) hizo noticia en el 2013, y fue objeto de debate en este sitio aquí), aunque Bucher et al. parecen haber encontrado indicios de una discrepancia con la teoría, con respecto a lo de pera como estos núcleos aspecto. Esta es, sin embargo, no en el nivel de significación estadística que requiera una reformulación de la teoría en este momento.

Es importante tener en cuenta que en forma de pera, los núcleos son compatibles con el Modelo Estándar de la física de partículas. En forma de pera, los núcleos son un poco de un problema, debido a que su forma tiene una dirección, es decir, se puede dibujar un vector que comienza en el extremo plano y señala hacia el extremo puntiagudo (llaman a esto la pera de vectores $\vec P$). (La alternativa, una rugby-en forma de bola núcleo, tiene un eje, pero no dirección preferida en este eje). Debido a la simetría consideraciones, esta pera vector $\vec P$ tiene que estar en el mismo eje como el núcleo' spin $\vec S$, pero estas simetrías, no dicen de qué manera se han puesto a punto, así que tienes dos versiones diferentes de un mismo núcleo:

Código de Mathematica para esta imagen a través de la Importación["http://goo.gl/NaH6rM"]["http://i.stack.imgur.com/HLcYp.png"], CC BY-SA con la atribución a esta página.

En una teoría de la física nuclear, que es espejo simétrico, entonces estos dos núcleos deben ser completamente equivalente (y, en particular, tienen la misma energía), debido a que son imágenes especulares uno del otro. Lo que este trabajo se encuentra (y lo Gaffney et al. se encuentran en 2013) es que no son los núcleos donde esto no es cierto, y estos dos estados poseedores de armas nucleares tienen diferentes energías: el estado es la "pera" del estado, y no el "anti-pera".

Afortunadamente, esto no es un problema: de hecho, hemos conocido desde 1956 que la física nuclear no es espejo simétrico, es decir, no es invariante bajo paridad operador $P$. Afortunadamente, sin embargo, hay una relativa simetría que toma el relevo, y que está a cargo de la conjugación de simetría $C$, lo que lleva a la materia a la antimateria y viceversa. Mucho del Modelo Estándar, incluyendo una gran cantidad de experimentos de física nuclear, es $CP$ simétrica: si usted toma un espejo versión del experimento, y en la parte superior de que usted cambie todas las partículas por antipartículas, luego de que la física es la misma.

Sin embargo, $CP$ violaciones siguen siendo compatibles con el Modelo Estándar y ya se han observado experimentalmente. Por otro lado, el conocido $CP$ de las violaciones no son realmente suficiente para explicar la materia-antimateria equilibrio en el universo.k.una. la bariogénesis puzzle), que no es explicada por el Modelo Estándar, por lo que cualquier más allá de-la-SM $CP$ violación es un buen lugar para buscar soluciones a la bariogénesis problema.

También hay una más grande, más fuerte simetría, lo que sucede cuando se combinan $CP$ de la inversión con el tiempo de la inversión de las $T$ para obtener lo que se llama el $CPT$ transformación. Porque de muy hechos básicos sobre el espacio-tiempo, todas las teorías físicas deben ser $CPT$ simétrica. Esta es una de las razones por las $CP$ de las violaciones son tan interesantes: punto microscópicos violaciones de tiempo-la simetría de la inversión.


Entonces, ¿cómo el papel en la mano se refieren a todas estas generalizaciones? Los autores han confirmado la existencia de $P$ violaciones, ya se ha señalado, y que han encontrado indicios de que estas violaciones - el peariness de la forma de pera núcleo es mayor que la de la teoría existente. Sin embargo, no se compara con ab-initio de la teoría (es decir, se comparan contra aproximado de modelos teóricos, por lo que el fallo podría estar en las aproximaciones que se hacen) y, a la cita del papel de la discusión,

la gran incertidumbre sobre el presente resultado no permite elaborar más.


Así que, ¿cómo podemos llegar desde allí a los viajes en el tiempo? Eso es cuando usted necesita una gran cantidad de periodística 'creatividad', para el que se une al trabajo. La APS Física de la pieza es claro y al punto, y se hace una buena demostración de la comprensión de las limitaciones del papel.

Por otro lado, el comunicado de prensa, de la Universidad del Oeste de Escocia, es ya bastante sin aliento. Se cita en la longitud de (presumiblemente de una entrevista directa con) el Dr. Scheck, pero creo que su afirmación de que

Además, los protones se enriquecen en el tope de la pera y crear una específica distribución de carga en el núcleo, que no debería estar allí, de acuerdo a nuestro modelo actualmente aceptado de la física.

se extiende un poco justo el muy modestas pretensiones del papel (cf. supra). El Dr. Scheck pasa a afirmar que

Hemos encontrado estos núcleos, literalmente, 'punto' hacia una dirección en el espacio. Esto se refiere a una dirección en el tiempo, demostrando que hay una bien definida la dirección en el tiempo y siempre vamos de viaje del pasado al presente.

pero, lo mismo que John Rennie, yo estoy luchando para ver cómo se conecta el (conocida, posiblemente más fuerte que aceptan) $P$ violación que se encuentran en la confirmación de una $T$ violación, mucho menos relacionarse con que para viajar en el tiempo.

A partir de esto, la BBC pieza ofrece muy poco por encima de la UWS comunicado de prensa, y esta es una muy mala señal -, mientras que la BBC hace a menudo tienen un gran contenido de la ciencia, esta pieza es esencialmente un redigested comunicado de prensa con el bombo subido un escalón, y me puedo resistir la tentación de señalar que este tipo de cosas se han señalado como una de las causas de los problemas más grandes de la ciencia tiene en el momento.

La Ciencia de Alerta de la pieza (también sindicado en RedOrbit y Business Insider), por otro lado, va un poco más allá, a la chunga periodismo lado. En particular, se identifica erróneamente la Scheck entrevista con la BBC en lugar de un comunicado de prensa, y cita a partir de un par de historias desde el año pasado, pero la hace sonar como son la reacción de las comillas de los expertos entrevistados, acerca de la reciente papel. Aparte de eso, se siente como un re-re-compendio de la pieza con el bombo subido tres muescas.

Si desea que el bombo, a continuación, vaya a la nota de prensa - que es su trabajo. Si desea una evaluación sobria de las implicaciones de la obra, ir a la APS de la Física de la pieza o de la phys.org uno, que dejan claro que hay pocas repercusiones aún más allá de la física nuclear, de hecho, si el resultado supera la prueba de una medición precisa.

33voto

JRT Puntos 97

Los artículos son un poco histérica, pero creo que están diciendo que la violación de CP-simetría significa que debe haber violación de T-simetría.

T-simetría significa que las leyes de la física son iguales si invertimos la dirección, el tiempo fluye. Las teorías clásicas obedecer T-simetría, y parece intuitivamente obvio que la mecánica cuántica sería así. Pero no es así. Hemos sabido por un tiempo, ahora que el CP-simetría es violado, y por razones que son un poco implicado que significa T-simetría también debe ser violado. Véase, por ejemplo, Qué tipo de experimento iba directamente el tiempo de la prueba de reversión de la invariancia?.

El reclamo es que la observación de un no-cero octupole momento para los núcleos (es decir, en forma de pera), implica que el CP-simetría debe ser roto y, por tanto, que el T-simetría debe estar roto, pero entonces ya sabíamos que el de otras observaciones, por lo que no es nuevo.

También no está claro para mí por qué romper de T-simetría reglas a cabo los viajes en el tiempo. Normalmente hablar de viajes en el tiempo en términos de tiempo de cierre-como curvas (Ctc), es decir, mediante el uso de la relatividad general. No tenemos la teoría de unificación de relatividad general y la mecánica cuántica, pero ha habido muchas sugerencias de maneras en las que la mecánica cuántica puede prevenir la Ctc de la formación. Algunos de estos pueden suponer la violación de la simetría, pero de primeras no sé de ninguna de tales argumentos.

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Joe Liversedge Puntos 2134

La prensa popular de la descripción de este experimento es muy malo. Es difícil decir si se acaba completamente equivocado en sus el propios, o Scheck se equivocaron y que estamos describiendo con precisión lo que él dijo, o si es una combinación de los dos. Scheck es un co-autor, pero no es el primer autor, y ninguno de los ridículas cosas se le representa como diciendo que estamos en realidad en el artículo.

La observación de una estática octupole deformación en un núcleo es inusual y muy interesante, pero no tiene absolutamente ninguna implicaciones para la CP o T violación per se. Para estos artículos, sugieren que sí tienen esas consecuencias es pura tontería.

La forma más fácil de ver que es absurdo es darse cuenta de que las moléculas suelen tener formas asimétricas, y esto ha sido conocido durante un siglo o más. Por ejemplo, el amoníaco molécula tiene una forma piramidal, de modo que usted puede tener una versión de la molécula orientado en la dirección +z, y otra versión orientada en la dirección z. Estas dos figuras representan dos mínimos en un potencial con una alta barrera entre ellos. La probabilidad de túnel entre los dos mínimos es extremadamente pequeño. El estado es doblemente degenerado, y la degeneración se divide por muy pequeña cantidad. El motivo de la separación es pequeña, no es porque la violación CP es pequeño -- la división, incluso sin violación CP. El motivo de la separación es pequeña es debido a que el túnel de la probabilidad es pequeña. Debido a la interacción conserva la paridad, los dos autoestados de la energía son autoestados de la paridad.

La física en el caso nuclear es exactamente análogo si usted realmente tiene un permanente octupole deformación, es decir, si los dos mínimos están realmente separados por una altura suficiente barrera para que el túnel de la probabilidad es pequeña. En la mayoría de los casos que han sido observados previamente, no había altura de la barrera, el túnel de la probabilidad es alta, y por lo tanto tienes un sistema que se comportó similar a la de un rotor asimétrico, pero no realmente. Esto no es realmente una permanente octupole deformación. Las personas se refieren a estos como los casos de fuerte octupole correlaciones o fuerte octupole de la colectividad. En estos sistemas, en lugar de llegar cerca de la paridad de dobletes, consigue separar negativos y positivos de la paridad de rotación de las bandas, con el positivo y negativo de la paridad de las bandas, que es compensado en energía el uno con relación al otro. Una de las firmas de fuerte octupole correlaciones es inusualmente fuerte eléctrico dipolar de transición entre las dos bandas.

Emilio Pisanty dio un buen análisis de una gran cantidad de esta física en una respuesta anterior: https://physics.stackexchange.com/a/76340/4552

La única manera de que este se conecta a la CP o T violación es que es posible tener un sistema atómico en el que el núcleo tiene una permanente octupole deformación, y en esa situación en la que usted puede conseguir interacciones que se amplifican de manera eficaz la CP violación de las interacciones electrodébiles. Que de cosas chulas, pero no es lo que se hizo en este experimento. Este powerpoint tiene una buena explicación.

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