Физики сделали шаг для понимания фундаментальных свойств материи

❋ 4.5

Измерение электрического дипольного момента легких ядер, таких как дейтрон и протон, представляет собой одну из важнейших задач в современной физике. Оно может дать ключ к пониманию асимметрии между материей и антиматерией, а также помочь в поиске новых физических явлений, выходящих за рамки стандартной модели. Исследователи из МФТИ представили новую магнитооптическую структуру нуклотрона, которая может стать основой для экспериментов по измерению электрического дипольного момента дейтрона.

ФизТех

# антиматерия

# дейтрон

# материя

# протон

# стандартная модель

Ускорительный комплекс NICA / © «Письма в ЭЧАЯ

Результаты работы опубликованы в журнале «Письма в ЭЧАЯ». В последние десятилетия было предложено множество методов и подходов для измерения электрического дипольного момента дейтрона, однако создание эффективной экспериментальной установки оставалось сложной задачей. Авторы работы сосредоточились на модернизации магнитооптической структуры нуклотрона, чтобы создать условия для точного измерения ЭДМ дейтрона. В рамках своей теоретической работы они решили четыре ключевые проблемы.

Во-первых, они реализовали концепцию «квазизамороженного» спина в оптике ускорителя. Во-вторых, увеличили длину прямых промежутков между арками. В-третьих, обеспечили нулевую дисперсию на прямых участках. В-четвертых, решили задачу сохранения длины кольца ускорителя с учетом размещения оборудования.

Электростатическая вставка для компенсации поворота спина в магнитостатической арке / © «Письма в ЭЧАЯ»

Для достижения этих целей исследователи предложили использовать электростатические дефлекторы с отрицательной кривизной, что позволяет сохранять направление спина вдоль импульса во всем кольце.

В результате работы была разработана магнитооптическая структура с суперпериодичностью N = 8, которая позволяет значительно улучшить условия для измерения электрического дипольного момента дейтрона. Авторы также рассмотрели возможность перехода к суперпериодичности N = 16, что еще больше приблизит свойства структуры к «замороженной» структуре, уменьшая угол поворота пучка на каждой арке.

Юрий Сеничев, профессор кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии МФТИ, ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН, отметил: «Наша работа может открыть новые возможности для исследования электрического дипольного момента легких ядер, что может привести к значительным прорывам в понимании фундаментальных свойств материи».

Разработанная структура может быть использована не только для измерения электрического дипольного момента дейтрона, но и для исследования электрического дипольного момента протона, что делает ее универсальным инструментом для будущих экспериментов в области ядерной физики. Эти исследования могут помочь в поиске новых физических явлений и углублении нашего понимания взаимодействий на субатомном уровне. Работа поддержана Российским научным фондом.

_{Опубликовано при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-571.}

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.