Navigation




Теорема Людерса-Паули и инвариант Лоренца

2013-05-15, Естествознание , Дмитрий Белабенко

,

Статья Теорема Людерса-Паули и инвариант Лоренца перенесена на страницу социальной сети VK по адресу Статья Теорема Людерса-Паули и инвариант Лоренца. Перенос осуществлен в связи с прекращением действия сайта в скором будущем.

Переведенная статья [1]. Некоторые имена, фамилии и названия работ в ней указаны на иностранных языках.

Теорема Людерса-Паули указывает на общие свойства квантовых областей теории, которая утверждает (безосновательно), что любая система должна вести себя также, если применить изменение инвариантности относительно зарядового сопряжения к ней: изменить все заряды на противоположные (С, зарядовое сопряжение), изменить направление всех пространственных осей (паритетная инверсия), изменить направление времени (Т, временная инверсия). Пока ничего из этого нельзя сделать в реальности, можно выполнить эксперименты, в которых частицы заменены античастицами (С), можно взглянуть на ситуацию, в которой левый и правый переставлены местами (Р), и траектория частиц вдоль похожих путей, но в противоположных направлениях и имеют противоположную поляризацию спина (Т).

Инвариант Лоренца это технический термин для утверждения, что специальная теория относительности верна. Любое нарушение постоянства инвариантности относительно зарядового сопряжения подразумевает нарушение инварианта Лоренца; у теорий без инварианта Лоренца не должно быть постоянства инвариантности относительно зарядового сопряжения.

Kostelecky and Mewes, “Signals for Lorentz violation in electrodynamics” [Сигналы для нарушения инварианта Лоренца в электродинамике], Phys. Rev. D66, 056005 (2002).

Обзор различных пределов, земных и астрофизических.

Mueller, “Testing Lorentz invariance by the use of vacuum and matter filled cavity resonators” [Проверяя инвариант Лорнеца с помощью вакуумного и заполненного веществом объемного резонатора], Phys. Rev. D71, 045004 (2005).

Обзорная статья.

Объемные эксперименты.

Muller, H., P.L. Stanwix, M.E. Tobar, E. Ivanov, P. Wolf, S. Herrmann, A. Senger, E. Kovalchuk, A. Peters, “Relativity tests by complementary rotating Michelson-Morley experiments” [Эксперименты теории относительности основанные на вращательных экспериментах Майкельсона-Морли], arXiv:0706.2031v1 [physics.class-ph] {http://arxiv.org/abs/0706.2031v1}.

Комбинируя результаты двух интерферометров, сделанных из разных материалов, расположенных в разных полушариях, вращающихся на столах, они в состоянии поместить пределы в большее количество параметров SME, чем другие. Они также улучшили статистику и систематические ошибки индивидуальных интерферометров.

Эксперименты основанные на частицах.

Nguyen, H.H., “CPT results from KTeV”, (2001). arXiv:hep-ex/0112046 {http://arxiv.org/abs/hep-ex/0112046}.

-

Schwingenheuer, B. et al., “CPT tests in the neutral kaon system” [Опыты по инвариантности относительно зарядового сопряжения в системе нейтральных каонов], Phys. Rev. Lett., 74, pg 4376–4379, (1995).

-

Gurzadyan et al., “Probing the Light Speed Anisotropy with respect to the Cosmic Microwave Background Radiation Dipole” [Исследование анизотропии скорости света с учетом Дипольной Фоновой Радиации Космического Микроволнового излучения], Mod. Phys. Lett., 2005, v.20, pg 19. arXiv:astro-ph/0410742 {http://arxiv.org/abs/astro-ph/0410742}.

-

Hughes, V.W., Grosse Perdekamp, M., Kawall, D., Liu, W., Jungmann, K., and zu Pulitz, G., “Test of CPT and Lorentz Invariance from Muonium Spectroscopy” [Эксперимент теоремы Людерса-Паули и инварианта Лоренца из спектроскопии мюония], Phys. Rev. Lett., 87, 111804-1-4, (2001). arxiv:hep-ex/0106103 {http://arxiv.org/abs/hep-ex/0106103}

-

Bluhm, R., Kostelecky, V.A., and Lane, C.D.,“CPT and Lorentz tests with muons” [Эксперименты теории Людерса-Паули с мюонами], Phys. Rev. Lett., 84, pg 1098–1101, (2000). arXiv:hep-ph/9912451 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9912451}.

-

Carey, R.M. et al., “New Measurement of the Anomalous Magnetic Moment of the Positive Muon” [Новые измерения аномального магнитного момента положительного мюона], Phys. Rev. Lett., 82, pg 1632–1635, (1999).

-

R. Grieser, R. Klein, G. Huber, S. Dickopf, I. Klaft, P. Knobloch, P. Merz, F. Albrecht, M. Grieser, D. Habs, D. Schwalm and T. Kaehl, “A test of special relativity with stored lithium ions” [Эксперимент по специальной теории относительности с накоплением ионов лития], Appl. Phys. B59, no. 2, pg 127 (1994).

Klein et al., Zeitschrift fuer Physik [Журнал по физике] A 342, pg 455 (1992).

Saathoff, G., Karpuk, S., Eisenbarth, U., Huber, G., Krohn, S., Horta, R.M., Reinhardt, S., Schwalm, D., Wolf, A., and Gwinner, G., “Improved Test of Time Dilation in Special Relativity” [Улучшенный эксперимент по замедлению времени в специальной теории относительности], Phys. Rev. Lett., 91, 190403, (2003).

G. Saathoff, S. Reinhardt, H. Buhr, L.A. Carlson, D. Schwalm, A. Wolf, S. Karpuk, C. Novotny, G. Huber, and G. Gwinner, Can. J. Phys./Rev. can. phys. 83(4): pg 425–434 (2005)

(Saathof's Ph.D. thesis [Докторская диссертация], 2002) http://www.mpi-hd.mpg.de/ato/homes/saathoff/diss-saathoff.pdf

(Reinhardt's Ph.D. thesis [Докторская диссертация], 2005) http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/volltexte/2005/5934/pdf/doktorarbeit_sreinhardt.pdf

Это невероятно умное использование ионов лития 7Li+ в накопительном кольце, синхронизированного одиночного лазера к переходу с двумя уровнями через Допплеровский сдвиг в обоих направлениях. Относительная погрешность в частоте 10-9, и предел отклонения от релятивистской формулы 2.2х10-7 для скорости большей части равной скорости света.

Lane, C.D., “Probing Lorentz violation with Doppler-shift experiments” [Исследование нарушения инварианта Лоренца в экспериментах с Допплеровским смещением]. arXiv:hep-ph/0505130 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/0505130}.

-

Mittleman, R.K., Ioannou, I.I., Dehmelt, H.G., and Russell, N., “Bound on CPT and Lorentz symmetry with a trapped electron” [Ограничения на теорему Людерса-Паули и симметрию Лоренца с захваченным электроном], Phys. Rev. Lett., 83, pg 2116–2119, (1999).

-

Gabrielse, G., Khabbaz, A., Hall, D.S., Heimann, C., Kalinowsky, H., and Jhe, W., “Precision mass spectroscopy of the antiproton and proton using simultaneously trapped particles” [Точная спектроскопия массы антипротона и протона с использованием одновременно захваченных частиц], Phys. Rev. Lett., 82, pg 3198–3201, (1999).

-

Dehmelt, H.G., Mittleman, R.K., van Dyck Jr, R.S., and Schwinberg, P., “Past electron positron g-2 experiments yielded sharpest bound on CPT violation” [Прошлые эксперименты с электроном позитроном g-2 дали резкие ограничения на нарушение теоремы Людерса-Паули], Phys. Rev. Lett., 83, pg 4694–4696, (1999). arXiv:hep-ph/9906262 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9906262}.

-

Auerbach et al. (LSND Collaboration), “Test of Lorentz violation in Anti-νμ → Anti-νe oscillations” [Эксперимент по нарушению инварианта Лоренца в колебаниях Anti-νμ → Anti-νe]. Phys. Rev. D 72, 076004 (2005).

Эти колебания нейтрино не показывают существенного сидерического изменения.

Отмечу, однако, что результаты детектора нейтрино с жидким сцинтиллятором были загадкой в течение нескольких лет, поскольку они кажутся несовместимыми с другими экспериментами. Только недавно им противоречили результаты Mini-BooNE в лаборатории Ферми (май 2007, пока нет ссылки).

Kostelecky and Mewes, “Lorentz violation and short-baseline neutrino experiments” [Нарушение инварианта Лоренца и эксперименты по нейтрино с короткой базой], Phys. Rev. D70, 076002 (2004).

Используют публикации о результатах эксперимента с детектором нейтрино с жидким сцинтиллятором, в котором было получено для нарушения инварианта Лоренца ожидаемое ненулевое значение (3±1)10-19 ГэВ для сочетания коэффициентов. Находится в диапазоне, ожидаемом для эффектов, происходящих в Планковских масштабах в основной объединенной теории.

Отмечу, однако, что результаты детектора нейтрино с жидким сцинтиллятором были загадкой в течение нескольких лет, поскольку они кажутся несовместимыми с другими экспериментами. Только недавно им противоречили результаты Mini-BooNE в лаборатории Ферми (май 2007, пока нет ссылки).

Эксперименты сравнения часов:

Walsworth, Bear, Humphrey, Mattison, Phillips, Stoner, and Vessot, “New Clock Comparison Searches for Lorentz and CPT Violation” [Новые поиски сравнения часов для нарушения инварианта Лоренца и теоремы Людерса-Паули], arxiv:physics/0007063 (2000) {http://arxiv.org/abs/physics/0007063}.

Bear, D., Stoner, R.E., Walsworth, R.L., Kostelecky, V.A., and Lane, C.D., “Limit on Lorentz and CPT violation of the neutron using a two-species noble-gas maser” [Ограничение на нарушение инварианта Лоренца и теоремы Людерса-Паули для нейтрона с использованием мазеров с инертными газами двух видов], Phys. Rev. Lett., 85, pg 5038–5041, (2000). arXiv:physics/0007049 {http://arxiv.org/abs/physics/0007049}.

Bear, D., Stoner, R.E., Walsworth, R.L., Kostelecky, V.A., and Lane, C.D., “Erratum: Limit on Lorentz and CPT Violation of the Neutron Using a Two-Species Noble-Gas Maser” [Опечатка: Ограничение на нарушение инварианта Лоренца и теоремы Людерса-Паули для нейтрона с использованием мазеров с инертными газами двух видов], Phys. Rev. Lett., 89, 209902, (2002).

Cane, Bear, Phillips, Rosen, Smallwood, Stoner, and Walsworth, “Bound on Lorentz and CPT Violating Boost Effects for the Neutron” [Ограничения на нарушение инварианта Лоренца и теоремы Людерса-Паули с усиленными эффектами для нейтрона], Phys. Rev. Lett. 93, 230801 (2004).

Исследование звездной вариации в различии частоты между 129Хе(Ксенон) и 3Не(Гелий) мазерами Зеемана установило более строгие ограничения на сегодняшний день на нарушение ведущих положений инвариантности Лоренца и теоремы Людерса-Паули. За счет двух мазеров, размещенных в одном корпусе, они устраняют многие систематические ошибки и смотрят на изменения на уровне 100 нГц (10-7 Гц)!

Kostelecky, V.A., and Lane, C.D., “Constraints on Lorentz violation from clock-comparison experiments” [Нарушение ограничений инварианта Лоренца в экспериментах сравнения часов], Phys. Rev. D, 60, 116010, (1999). arXiv:hep-ph/9908504 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9908504}.

-

Bertolami, O., and Rosa, J.G., “New bounds on cubic Lorentz-violating terms in the fermionic dispersion relation” [Новые ограничения на длительность нарушения кубического инварианта Лоренца в зависимости от фермионного рассеивания], Phys. Rev. D, 71, 097901. arXiv:hep-ph/0412289 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/0412289}.

-

Berglund, C.J. et al., “New Limits on Local Lorentz Invariance from Hg and Cs Magnetometers” [Новые ограничения на локальный инвариант Лоренца в ртутном и цезиевом магнитометрах], Phys. Rev. Lett., 75, 1879, (1995).

-

Phillips, D.F., Humphrey, M.A., Mattison, E.M., Stoner, R.E., Vessot, R.F.C., and Walsworth, R.L., “Limit on Lorentz and CPT violation of the proton using a hydrogen maser” [Ограничение на нарушение инварианта Лоренца и теоремы Людерса-Паули протона с использованием водородного мазера], Phys. Rev. D, 63, 111101, (2001). arXiv:physics/0008230 {http://arxiv.org/abs/physics/0008230}.

Humphrey et al., “Testing CPT and Lorentz Symmetry with Hydrogen Masers” [Экспериментальная проверка теоремы Людерса-Паули и симметрии Лоренца с водородными мазерами], Phys. Rev. A68, 063807 (2003). arXiv:physics/0103068 {http://arxiv.org/abs/physics/0103068}.

-

Астрофизические эксперименты

Ellis, J.R., Farakos, K., Mavromatos, N.E., Mitsou, V.A., and Nanopoulos, D.V., “Astrophysical probes of the constancy of the velocity of light” [Астрофизическое зондирование постоянства скорости света], Astrophys. J., 535, 139–151, (2000). arXiv:astro-ph/9907340 {http://arxiv.org/abs/astro-ph/9907340}.

-

Ellis, J.R., Mavromatos, N.E., Nanopoulos, D.V., and Sakharov, A.S., “Quantum-gravity analysis of gamma-ray bursts using wavelets” [Квантово-гравитационный анализ вспышек гамма-излучения с использованием элементарного возбуждения], Astron. Astrophys., 402, 409–424, (2003). arXiv:astro-ph/0210124 { http://arxiv.org/abs/astro-ph/0210124 }.

-

Biller, S.D., Breslin, A.C., Buckley, J., Catanese, M., Carson, M., Carter-Lewis, D.A., Cawley, M.F., Fegan, D.J., Finley, J.P., Gaidos, J.A., Hillas, A.M., Krennrich, F., Lamb, R.C., Lessard, R., Masterson, C., McEnery, J.E., McKernan, B., Moriarty, P., Quinn, J., Rose, H.J., Samuelson, F., Sembroski, G., Skelton, P., and Weekes, T.C., “Limits to quantum gravity effects from observations of TeV flares in active galaxies” [Ограничения на эффекты квантовой гравитации из наблюдений ТэВ вспышек в активных галактиках], Phys. Rev. Lett., 83, 2108–2111, (1999). arXiv:gr-qc/9810044 {http://arxiv.org/abs/gr-qc/9810044}.

-

Boggs, S.E., Wunderer, C.B., Hurley, K., and Coburn, W., “Testing Lorentz Non-Invariance with GRB021206” [Экспериментальная проверка неинвариантности Лоренца с GRB021206], (2003). arXiv:astro-ph/0310307 {http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310307}.

-

Ellis et al., “Robust Limits on Lorentz Violation from Gamma-Ray Bursts” [Здравые пределы на нарушение инварианта Лоренца во вспышках гамма-лучей], arXiv:astro-ph/0510172 (2005) {http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510172}.

Если скорость света имеет зависимость энергии c(E) ~ c0(1 - E/M), то ограничение на М получается: М>0.9х1016ГэВ/c2.

Kostelecky and Mewes, “Cosmological Constraints on Lorentz Violation in Electrodynamics” [Космологические ограничения на нарушение инварианта Лоренца в электродинамике], Phys. Rev. Lett., 87, no. 25, 251304 (2001).

Определенные коэффициенты для нарушения инварианта Лоренца ограничены меньше, чем 3x10-32.

Вакуумное Черенковское излучение:

Lehnert, R., and Potting, R., “The Cerenkov effect in Lorentz-violating vacua” [Эффект Черенкова в вакууме нарушает инвариант Лоренца], Phys. Rev. D, 70, 125010, (2004). arXiv:hep-ph/0408285 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/0408285}.

Lehnert, R., and Potting, R., “Vacuum Cerenkov radiation” [Вакуумное черенковское излучение], Phys. Rev. Lett., 93, 110402, (2004). arXiv:hep-ph/0406128 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/0406128}.

-

Coleman, S.R., and Glashow, S.L., “Cosmic ray and neutrino tests of special relativity” [Космическое излучение и эксперименты с нейтрино по специальной теории относительности], Phys. Lett. B, 405, 249-252, (1997). http://arXiv.org/abs/hep-ph/9703240 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9703240}.

Coleman, S.R., and Glashow, S.L., “Evading the GZK cosmic-ray cutoff” [Как обойти GZK-отсечку космических лучей], (1998). arXiv:hep-ph/9808446 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9808446}.

Coleman, S.R., and Glashow, S.L., “High-energy tests of Lorentz invariance” [Эксперимент с высокими энергиями по инварианту Лоренца], Phys. Rev. D, 59, 116008, (1999). arXiv:hep-ph/9812418 {http://arxiv.org/abs/hep-ph/9812418}.

-

Greisen, K., “End to the cosmic ray spectrum?” [Конец спектру космического излучения?], Phys. Rev. Lett., 16, pg 748–750, (1966).

Zatsepin, G.T., and Kuzmin, V.A., “Upper limit of the spectrum of cosmic rays” [Верхний предел спектра космических лучей], J. Exp. Theor. Phys. Lett., 4, pg 78–80, (1966).

Оригинальные бумаги GZT.

Основание СТО. Введение
Ранние эксперименты СТО (до 1905 г.)
Проверка двух постулатов Эйнштейна
Растяжение времени. Поперечный эффект Допплера
Парадокс близнецов
Эксперименты по релятивистской кинематике
Эксперименты по сокращению длины
Теорема Людерса-Паули и инвариант Лоренца
Другие эксперименты СТО и ОТО

1. Экспериментальное основание специальной теории относительности

Другие статьи на подобные темы:
Эйнштейн против Ритца
Проверка двух постулатов Эйнштейна
Надо различать науку и технологию
Бей своих, чтоб чужие боялись!
Проблемы математической физики I


Теория происхождения культурных растений

2016-10-15, Естествознание, Светлана Аксенова,

Основоположник российской селекции Николай Иванович Вавилов родился в 1887 г. в Москве. С юных лет его интересовала окружающая природа. Ещё будучи студентом Московского сельскохозяйственного института, он занимался проблемой иммунологии растений. Впоследствии Н.И. Вавилов много путешествовал, собирая коллекции различных культурных растений и общаясь с видными учеными Англии, Франции, Германии. Неоднократно он ездил с научной целью в Азию — Иран, Бухару, Афганистан, бывал на Кавказе. На основе собранных коллекций семян и гербариев Н.И. Вавилов готовил серьезный обобщающий труд по селекции и генетике растений.

Подробно


Биоценоз и экосистема

2016-04-21, Естествознание, А.В. Ганжина,

На основе биотических взаимоотношений создаются сообщества растительных и животных организмов — биоценозы.

Подробно


Теория отражения

2016-04-07, Естествознание, Константин Платонов,

Любой живой организм беспрерывно взаимодействует с окружающей средой, в результате чего происходит его развитие.

Подробно


Структура периодической таблицы химических элементов

2016-03-13, Естествознание, Н. Ахметов,

Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и строения. В химическом процессе происходит перегруппировка атомов, разрыв химических связей в исходных веществах и образование химических связей в продуктах реакции. В результате химических реакций происходит превращение химической энергии в теплоту, свет и пр.

Подробно


Периодическая система химических элементов

2016-04-01, Естествознание, Светлана Аксенова,

Дмитрий Иванович Менделеев родился в г. Тобольске 8 февраля 1834 г. Окончив в 1855 г. Главный педагогический институт в Петербурге, он служил учителем гимназии в г. Одессе. В 1857 г. Менделеев вернулся в столицу, а с 1865 г. получил профессорскую должность в Петербургском университете.

Подробно


Точка зрения администрации сайта может не совпадать с мнением авторов.
2010-2017 © Анидор
Любое использование материалов сайта, полностью или частично, разрешается только с согласия правообладателя.
Если Вы обнаружили опечатку или неработающую ссылку, просьба сообщить администрации сайта.