Каковы были бы следствия в Стандартной модели, если бы мы экспериментально подтвердили, что заряд электрона имеет собственный электрический дипольный момент?

Из недавних экспериментов также известно , что распределение электрического заряда в пространстве электрона было измерено с большой точностью, чтобы быть идеально однородным, таким образом, по существу геометрически сферой , то есть в пределах точности измерения иметь нулевое значение электрического дипольного момента и поэтому заряд электрона является идеальным изолированным монополем в пределах точности наших измерений.

Тем не менее, теоретически предсказывается, что за пределами разрешающей способности текущего измерительного прибора заряд электрона имеет очень маленький электрический дипольный момент (ЭДМ). г е , таким образом, очень крошечная неоднородность заряда:

U "=" г е ⋅ Е

оценивается в порядке 10 − 38 е ⋅ с м . Также предсказано, что электрический дипольный момент коллинеарен направлению собственного магнитного дипольного момента электрона (Spin).

До тех пор, пока наши методы измерения и аппаратура не достигнут необходимой степени точности, в настоящее время нет возможности проверить это теоретическое предсказание. В настоящее время наше лучшее измерение имеет разрешение 1.1 × 10 − 29 е   с м что означает, что с этим верхним пределом точности распределение заряда электрона является идеальной сферой.

Мой вопрос : каковы были бы фундаментальные последствия для Стандартной модели (СМ) и физики в целом, если бы мы, наконец, экспериментально подтвердили, что электрон имеет ненулевой электрический дипольный момент?

Я прочитал соответствующий раздел статьи WP о последствиях , но не понял. Можете ли вы объяснить их более однозначно? Каким образом это изменит текущий статус SM?

Топологически? Яйцо топологически является сферой.
Теперь это исправлено на «геометрически».

Ответы (1)

Подразумевается, что существует еще неизвестный (и не учтенный в Стандартной модели ) источник п и С п -нарушение, вероятно, вызванное новыми частицами с массами, близкими к ∼ 100 Т е В .

п нарушение означает, что естественные законы различаются при отражении пространственных координат. С нарушение означает, что законы природы не симметричны относительно обмена всех частиц на соответствующие им античастицы. С п нарушение означает, что если совместить пространственное отражение с обменом частиц на античастицы, то это еще не симметрия. Из-за С п Т Теорема, это эквивалентно изменению законов природы по отношению к обращению времени.

Все эти симметрии нарушаются уже в Стандартной модели, но только через известный механизм. Также нет возможности добавить дополнительные источники С п нарушение с частицами, присутствующими в Стандартной модели. Таким образом, открытие гораздо большего электронного ЭДМ будет означать, что за пределами Стандартной модели существует новая физика , которая уже находится в пределах досягаемости следующего поколения ускорителей частиц.

Это может частично объяснить, почему во Вселенной гораздо больше барионов (протонов и нейтронов), чем антибарионов. Отчасти потому, что для создания условий дисбаланса между процессами образования и разрушения барионов также потребовался бы какой-то неизвестный фазовый переход в ранней Вселенной.

Хотя в случае такого открытия мы будем знать, что есть какая-то новая физика за пределами Стандартной модели, мы, к сожалению, не будем знать, что именно происходит на этих масштабах энергии (может быть, суперсимметрия, может быть, что-то еще!) Для этого нам понадобится новый коллайдер, многое другое. мощнее, чем LHC. Тем не менее, это будет очень ценная информация, которая, вероятно, будет стимулировать строительство нового коллайдера.

PS Не относитесь слишком серьезно ко всем этим популярным разговорам о форме электрона.

Спасибо за отличный канонический ответ на мой вопрос. О последнем предложении в вашем ответе: «Не относитесь слишком серьезно ко всем этим популярным разговорам о форме электрона». Неоднородность в распределении заряда электрона в трехмерном пространстве, измеренная через его поле взаимодействия E, прямо указывает на то, что одетый электрон имеет специфическое внутреннее многообразие потока заряда, таким образом, форму, отличную от идеальной сферы или безразмерной точки. Добавьте также это в список вызванных последствий.
Каковы были бы следствия в Стандартной модели, если бы мы экспериментально подтвердили, что заряд электрона имеет собственный электрический дипольный момент?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v