Хјус-Древеров опит

Хујс-Древеров опит (часовна споредба,часовна анизотропија, изотропија на масата, или опити на енергијата на изотропијата) — спектроскопски тестови на  изотропијата на масата и просторот. Како во Мајкелсон-Морлиевиот обид, постоењето на референтен приоритетен систем  или другите остапувања од Лоренцовата инваријатност можат да бидат тестирани,кои имаат влијание при важноста на принципот на еквивалентноста. На тој начин овие опити се однесуваат на основните аспекти на двете теории специјалната и  општата теорија за релативноста. За разлика од Мајкелсон-Морлиев вид на обиди, Хујс-Древеровиот опит, ја тестира изотропијата на интеракцијата на самата материја, која се состои од протони, неутрони, и електрони. Постигнатата точност прави овој вид на опити, го прави еден од најдобрите опити кој ја потрдиле тоноста на теоријата за релативноста (Погледјате тестови за специјалната теорија за релативноста).

Опитите на Хјус и Древер 
Џузепе Кокони и Едвин Ернест Салпитер (1958) задале теорија дека инерцијата зависи од околните маси според Маховиот принцип. Нехомогената распределба на материјата на тој начин би довел до анизотропијата на инерција во различни насоки. Евристичките дискусии  довеле до верување дека која и да било инерцијална анизотропија, доколку постои, би предоминирале придонесите на масата од центарот на нашата галаксија.Тие тврделе дека оваа анизотропија може да се набљудува нна два начина: мерејќи го Земановото делење  на атомот,  или мерејќи го Земановото делење при јадрената возбудена состојба  на   користејќи го Месбауеровиот ефект.

Верон Хјус и сорб. (1960) и Роналд Древер (1961) самостојно дспровеле слични спектроскопски експерименти со цел да го тестираат Маховиот принцип. Сепак, тие не го користеле Месбауеровиот ефект но направиле магнетно резонантни мерења на јадрото на литиум-7, чија основната состојба поседува спин од . Основната состојба е поделена на четири еднакво распоредени магнетни  енергетски нивоа кои се мерат во магнетно поле во согласност со неивниот магнетен квантен број. Јадрените бранови за различни енергетски нивоа имаат различни просторни распределби во однос на магнетното поле, и на тој начин имаат различни зависности од насоката. Ако изотропијата на масата е задоволена, секоја промена помеѓу еден пар од сосоедните нивоа треба да оддаде фотони со исти честоти, што резултира во една единствена, изострена спектрална линија. Од друга страна пак, ако инерцијата има насочена зависност, треба да се набљудува тројна или проширена резонантна линија. За време на експериментот на Древер во период од 24 часа, Земјата ќе сврти круг околу својата оска, при што оската на магнетните полиња ќе мине низ различни делови од небото. Древер посветил посебно внимание на однесувањето на спектралната линија како магнетните полиња минуале преку центарот на Галаксијата. Ни Хјус ниту пак Древер забележале некакви честотни промени кај енергиските нивоа, и поради големата прецизност на нивните експерименти, максималната анизотропија би можела да биде ограничена на 0,04 Hz = 10−25 GeV.

Во врска со последиците на нултиот резултат на Маховиот принцип, било докажано од Роберт Дик (1961) дека тоа е во согласност со овој принцип, додека пак просторната анизотропија е иста за сите честички. На тој начин нултиот резултат покажува дека ефектите на инертната анизотропија се,и доколку постојат, универзални за сите честички и месно невидливи.

Современо толкување
Додека мотивот за овој експеримент бил да се тестира Маховиот принцип, оттогаш стана признат како важен тест за Лоренцовите инваријантности и на тој начин специјалната теорија за релативноста. Ова се должи пред сè на анизотропските ефекти во присуство на приоритетниот систем и Лоренцовиот нарушувачки појдовен систем обично се идентификува со КПЗ почетен систем како некој вид на  етер (релативна брзина од околу 368 км/s). Затоа, негативниот резултат на Хјус-Древеровиот опит (како и опитот на  Мајкелсон-Морлиевиот обид) го исклучува постоењето на таков систем. Особено, Хјус-Древеровите тестови на Лоренцовите нарушувања се опишани од страна на пробната теорија за специјалната релативност изнесена од страна на Марк Хауган и Клифорд Вил. Според овој модел, Лоренцовите нарушувања во присуство на приоритетниот систем можат да доведат до разлики помеѓу максималната реална брзина на масивните честички и брзината на светлината. Ако тие биле различни, својствата и честотите на материјалните заемодејства би се смениле исто така. Покрај тоа, таа е основна последица на принципот на еквивалентност на општата теорија за релативноста додека Лоренцовата инваријантност на локално ниво го држи слободниот придвижувачки појдовен систем = локална Лоренцова инваријантност (ЛЛИ).Тоа значи дека резултатите од овој опит се од интерес за двете теории специјалната и општата теорија за релативност.

Од фактот дека се споредуваат различни честоти („часовници“), овие опити исто така се означуваат како експериментална часовна споредба.

Скорешни опити

Покрај Лоренцовите нарушувања поради приоритетниот појдовен систем или влијанијата од Маховиот принцип, спонтаното нарушување на Лоренцовата инваријантност и CPT симетријата се од интерес поради предвивдувања на разни модели на квантната гравитација кои укажуваат на нивното постоење. Современите ажурирања на Хјус-Древеровиот опит се спроведени за проучување на можните Лоренцови и CPT прекршувања кај неутроните и протоните. Користејќи спински поларизациски системи и сомагнетометри (за да се потиснат магнетните влијанија), точноста и чувствителноста на овие опити биле значително зголемени. Покрај, тоа користејќи спинска поларизација  торзиската вага, бил тестиран и електронската област.

Сите овие експерименти досега дале негативни резултати, па сè уште нема знак за постоењето на приоритетен систем или каков било друг облик на Лоренцови нарушувања. Вредностите на следната табела се поврзани со коефициентите дадени од страна на Проширениот стандарден модел,често се користи делотворната теорија за полето за да се проценат можните Лоренцови нарушувања (Погледајте Тестови на теоријата за релативноста). Од тука, какво било остапување на Лоренцовата инваријантност може да се поврзе со одредени коефициенти. Бидејќи при овие опити се тестирани низи на коефициенти, се дава само на вредноста на максималната чувствителност (за прецизни податоци, погледајте ги поединечните статии):

 Автор Година СМП ограничување ОписПротонНеутронЕлектронПрестаж и сорб.1985 10−27  Споредување на јадрениот спински завртувачки премин на {{SimpleNuclide2|Beryllium|9|charge=+} (се чуваат во пенингова замка) со премин на водородниот масер. Филип 1987  10−27Биле истражуани Синусоидни осцилации со помош на криогени спинско-торзионо нишало носејќи попречно поларизиран магнет. Ламоро и сорб.1989 10−29  Тие предизвикувале диполен и квадриполен спин на поларизација во пареа на , со што квадриполната енергетска промена може да се набљудува. Чап и сорб.1989 10−27  Временската зависност на квадриполното делење на Земановите нивоа.Се споредуваат поларизирани и спинско разменети  и .Вајнленд и сорб.1991  10−25 Аномалните диполни-монопол и дипол-дипол споевие се истражувани од страна на хиперфини резонанции во  .Ванг и сорб.1993  10−27  Спинко-торзионо нишало кое носи спинско-полизирани 6Dy–23Fe се испитува маса за ѕвездени промени.Берлунг и сорб.199510−2710−3010−27Честотите на 199Hg и 133Cs се споредувани со примена на магнетно поле.Беар и сорб.2000 10−31  Честотите на  и  се споредуваат Земановите масери.Филип и сорб.200010−27   Се мери Земановата фрекбенција користејќи водородни масери.Хамфри и сорб.200310−27 10−27  Види Филип и сорб. (2000).Хоу и сорб.2003  10−29 Види  Ванг и сорб. (1993).Кане и сорб.2004 10−32  Види Беар и сорб. (2000).Волф и сорб.200610−25   Се мерат атомските честоти со помош на ласерско ладење на  атомска фонтана.Хекел и сорб.2006  10−30 Тие користат спинско-торзионо нишало со четири делови од Алинико и четири делови од Sm5Co.Хекел и сорб.2008  10−31Види Хекел и сорб.(2006).Алтарев и сорб.2009 10−29 Се разгледува честотната спин-прецесија складирана во ултраладните неутрони на .Браун и сорб.201010−32 10−33  Споредување на честотите со сомагнетометар на K / .Гемел и сорб.2010 10−32  Споредување на честотите со сомагнетометар  / .Смичиклас и сорб.2011 10−29  Споредување на честотите со сомагнетометар  / Rb / K. Тест за максимална можна брзина на неутроните.Пек и сорб.201210−3010−31 Слично со Берглунд и сорб. (1995).Хохензе и сорб.201310−17  Мерења на промените на честотите на две речиси дегенерирани состојби на  и . Тест за максималната можна брзина на електроните.Алмендигер и сорб.201310−34 Види Гимел и сорб. (2010).

Секундарни извори

Првични извори

Надворешни врски
 T. Roberts (2007) & S. Schleif, Relativity FAQ, What is the experimental basis of Special Relativity?

Категорија:Тестови за специјалната теорија за релативноста
Категорија:Тестови за општата теорија за релативноста
Категорија:Физички опити