中子電偶極矩

最早尋找中子電偶極矩的實驗是使用熱中子束(後來改為冷中子束)做測量。 一直到1977年,中子電偶極矩實驗都是使用中子束。 eutron

簡介

中子電偶極矩衡量中子內部正電荷與負電荷的分布。只有當正電量心與負電量心不重疊在同一位置時,電偶極矩才不等於零。至今為止,科學家尚未發現中子電偶極矩的蛛絲馬跡。

原理

假設基本粒子擁有內稟電偶極矩,則宇稱對稱性和時間反演對稱性(time reversal symmetry)都會被破壞。舉例而言,思考中子的磁偶極矩和假定的電偶極矩,這兩種矢量的方向必需相同。但是,時間反演(T)會逆反磁偶極矩的方向,不會改變電偶極矩的方向;空間反演(宇稱)會逆反電偶極矩的方向,不會改變磁偶極矩的方向。電偶極矩的存在破壞了這些對稱性。假定CPT對稱性正確無誤,則時間破壞也促使CP對稱性被破壞。

歷史

最早尋找中子電偶極矩的實驗是使用熱中子束(後來改為冷中子束)做測量。於1957年,J. H. Smith、愛德華·珀塞爾和諾曼·拉姆齊共同發表論文,宣告完成中子電偶極矩實驗。一直到1977年,中子電偶極矩實驗都是使用中子束。隨著中子束的中子速度增加,一些相關的系統性效應變得無法克服;之後,中子電偶極矩實驗改使用儲存於冷阱內的超冷中子(ultracold neutron)。使用水銀原子磁強計(atomic mercury magnetometer)補償磁場,勞厄-朗之萬研究院(Institut Laue-Langevin)的研究團隊,於2006年,獲得

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