Физики уточнили одинаковость магнитных моментов протона и антипротона
Физики из коллаборации BASE наложили более строгие ограничения на отношение магнитных моментов протона и антипротона. Согласно их результатам оно равно единице с точностью в 16 триллионных долей. Кроме того, ученые сузили возможность нарушения антиматерией слабого принципа эквивалентности гравитации и инерции. Исследование опубликовано в Nature.
Одной из самых больших загадок современной физики остается вопрос баланса между материей и антиматерией во Вселенной. В ее основе лежит противоречие между тем, что Стандартная модель подчиняется CPT-симметрии (то есть симметрии относительно смены заряда, четности и инверсии времени), и наблюдамым в физике и астрономии преобладанием материи над антиматерией. Для разрешения этой проблемы было предложено множество расширений Стандартной модели. Чтобы их отсеивать и уточнять, физики регулярно сравнивают материю и антиматерию в лабораторных условиях.
Поскольку CPT-симметрия имеет максимально всеобщий характер, ученые ищут ее нарушения в самых различных процессах с разными типами частиц. Речь идет, например, о лэмбовском сдвиге атомов и антиатомов, распаде электрон-позитронной связанной системы, а также измерении магнитных моментов протона и антипротона. В последнем случае эксперимент лучше всего проводить сразу для обеих частиц одновременно, чтобы исключить систематические погрешности. Таким путем физики убедились в равенстве магнитных моментов протона и антипротона с точностью в одиннадцатом знаке после запятой.