Fundamental physics with cold neutrons at the Spallation Neutron Source
散裂中子源中冷中子的基础物理
基本信息
- 批准号:341298-2013
- 负责人:
- 金额:$ 5.39万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Subatomic Physics Envelope - Project
- 财政年份:2015
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2015-01-01 至 2016-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A major focus of the current research effort within the subatomic physics community is the verification of and search for possible extensions to the so called Standard Model of particle physics, which seeks to predict and describe the fundamental building blocks of matter and their interactions. Our current understanding of all physical phenomena is based on four fundamental interactions: gravitation, the electromagnetic interaction, the strong interaction, and the weak interaction. The weak interaction takes a special role among the four known forces, as it is the only one known to violate parity. Generally, parity is a fundamental symmetry in nature, relating processes and their mirror images. The work proposed here involves studies which use the weak interaction between subatomic particles as a probe for their fundamental properties. The experiments use high intensity neutron sources and particle accelerators to either search for very small spatial and yield asymmetries in the products of the reaction between the projectile and a given target, or to measure with high accuracy the properties of particle (i.e. neutron) decay products. The fact that only the weak interaction violates parity, and its short range, makes these measurements highly useful probes of very small effects inside nucleons. The currently accepted mathematical and phenomenological description of our knowledge about the interactions between subatomic particles is known as the Standard Model. Although highly successful, there are strong theoretical reasons, such as the large number of adjustable parameters, to expect that the Standard Model is a low energy effective theory of some more fundamental description of nature. The proposed program will consist of measurements using cold neutrons, conducted at the Spallation Neutron Source in Oak Ridge, Tennessee and of measurements using ultracold neutrons, to be conducted at TRIUMF and Los Alamos National Laboratory, New Mexico. These world-leading new facilities will permit us to carry out a program of ultra-precise measurements of weak interactions of the neutron.
亚原子物理学界目前研究工作的一个主要重点是验证和寻找所谓的粒子物理标准模型的可能扩展,该模型旨在预测和描述物质的基本组成部分及其相互作用。我们目前对所有物理现象的理解都基于四种基本相互作用:引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。弱相互作用在四种已知力中扮演着特殊的角色,因为它是唯一一种已知违反宇称的力。一般来说,宇称是自然界中一种基本的对称性,将过程及其镜像联系起来。这里提出的工作涉及使用亚原子粒子之间的弱相互作用作为其基本性质的探针的研究。该实验使用高强度中子源和粒子加速器,要么搜索非常小的空间,并产生不对称的产物之间的反应的弹丸和一个给定的目标,或以高精度测量粒子(即中子)衰变产物的属性。事实上,只有弱相互作用违反宇称,其短范围,使这些测量非常有用的探针非常小的影响核子内。目前公认的数学和现象学描述我们的知识,关于亚原子粒子之间的相互作用被称为标准模型。虽然标准模型非常成功,但有很强的理论理由,例如大量的可调参数,可以预期标准模型是一个低能有效的理论,对自然界进行了一些更基本的描述。拟议的方案将包括在田纳西州橡树岭的斯普林中子源使用冷中子进行的测量,以及在新墨西哥州的TRIUMF和洛斯阿拉莫斯国家实验室使用超冷中子进行的测量。这些世界领先的新设施将使我们能够执行一项对中子弱相互作用进行超精确测量的计划。
项目成果
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专著数量(0)
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专利数量(0)
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