Обладают ли нейтроны мгновенными небольшими зарядами из-за движения кварков?

Таким образом, подобно электронам, движущимся в атомах, вызывая индуцированные диполь-дипольные взаимодействия, нейтроны могут мгновенно притягиваться или отталкиваться?

Я предполагаю, что связанный с этим вопрос: имеет ли нейтрон более высокие мультипольные моменты?
@Javier Хавьер Вы правы в том, что вопрос о более высоких моментах связан, но на него легче ответить. Теорема Вигнера-Экарта доказывает , что нейтрон как система со спином 1/2 может нести монопольный и дипольный моменты, но не выше.
Недавняя статья, которую я мог бы превратить в ответ позже: Babb, Higa, & Hussein, Диполь-дипольные дисперсионные взаимодействия между нейтронами, Eur. физ. Ж. А53 (2017) № 6, 126.

Ответы (1)

Кажется, что в рамках стандартной модели физики элементарных частиц

Постоянный электрический дипольный момент фундаментальной частицы нарушает как четность (P), так и симметрию обращения времени (T). Эти нарушения можно понять, исследуя магнитный дипольный момент нейтрона и гипотетический электрический дипольный момент. При обращении времени магнитный дипольный момент меняет свое направление, а электрический дипольный момент остается неизменным. При четности электрический дипольный момент меняет свое направление, но не магнитный дипольный момент. Так как полученная система при P и T не является симметричной относительно исходной системы, то в случае существования ЭДМ эти симметрии нарушаются. Имея также симметрию СРТ, нарушается и комбинированная симметрия СР.

Таким образом, эксперименты, пытающиеся найти новую физику за пределами стандартной модели, пытались измерить ее для нейтрона:

Электрический дипольный момент нейтрона (nEDM) является мерой распределения положительного и отрицательного заряда внутри нейтрона. Конечный электрический дипольный момент может существовать только в том случае, если центры распределения отрицательного и положительного заряда внутри частицы не совпадают. До настоящего времени ЭДМ нейтрона не обнаружен. Текущий лучший верхний предел составляет |dn| < 3.0 × 10 − 26 е ⋅ с м .

Поскольку CP-нарушение наблюдалось в данных о частицах в очень небольшой степени, ожидается, что значение электрического дипольного момента нейтрона из-за CP-нарушения будет около 10 − 31 е ⋅ с м , намного меньше текущего предела.

могут ли нейтроны мгновенно притягиваться или отталкиваться?

Не забывайте, что нейтроны находятся в сфере сильных взаимодействий и будут притягивать другие нейтроны или протоны, на порядки более сильные реакции. Техника измерения электрического диполя описана здесь.

но ОП спрашивает о непостоянных дипольных взаимодействиях, таких как лондонская дисперсионная сила
@DavePhD стандартная модель не допускает ни постоянного, ни мгновенного нарушения. Помимо стандартной модели, как показывает количество нарушений CP, эффект должен быть таким же очень небольшим, на самом деле. Это спорный вопрос, поскольку кварки представляют собой суп из сильно взаимодействующих глюонов и пар кварков-антикварков внутри нейтрона, их нельзя сравнивать с орбиталями в молекулах и атомах. Для расчетов понадобится КХД на решетке.
Стационарные состояния не могут иметь электрических дипольных моментов, а состояния, зависящие от времени, могут. robotics.cs.tamu.edu/dshell/cs689/papers/…
Поскольку нейтрон не является фундаментальной частицей в Стандартной модели, первая цитата соответствует действительности?
@HenningMakholm, я думаю, здесь должно быть написано «квантово-механические сущности». CP-нарушение в адронах, это не просто: ncnr.nist.gov/summerschool/ss09/pdf/Filippone_FP09.pdf
@DavePhD Анализ, который я видел, требует времени или нарушения CP, чтобы сделать это, то есть вне стандартной модели. У вас есть ссылка, которая оспаривает это? Ведь стандартная модель не а-ля телега, мгновенная или усредненная? Это должно выполняться для всех (x, y, z, t)? Дисперсионные силы Лондона проявляются не для отдельного атома, а для квантово-механической системы из двух атомов, где существуют большие расстояния в пределах плотности заряда отдельных атомов. Это неверно для двух нейтронов с их сложным кварковым составом. (анализ форм-фактора действительно показывает радиальное распределение зарядов).
В вашей ссылке аргумент основан на законах движения, адронные стационарные состояния не подчиняются законам движения, в этом случае сложная КХД не может быть аппроксимирована мгновенными разностями, как это можно сделать с атомами.
Обладают ли нейтроны мгновенными небольшими зарядами из-за движения кварков?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v