Атом антиводорода и его взаимодействие с атомами обычной материи

• Автор: Шарипов, Василий Фаритович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Современный статус эксперимента и теории
2 Атом антиводорода во внешних полях
2.1 Атомы водорода и антиводорода во внешнем магнитном иоле
2.2 Вероятности переходов в атомах водорода и антиводорода во внешнем электрическом поле
2.3 Нерезонансные поправки к энергии переходов в атомах водорода и антиводорода во внешнем электрическом поле
2.4 Когерентное возбуждение 2б и 2р уровней Н и Н атомов
3 Двухатомные системы, содержащие частицы и античастицы
3.1 Приближение Борна-Оппенгеймера
3.2 Оптический потенциал
3.3 Вычисление вероятностей распада
3.3.1 Электронно-позитронная аннигиляция

3.3.2 Ядерная аннигиляция
3.3.3 Образование позитрония
4 Молекулярные системы, содержащие Н атом
4.1 Квазимолекула НН
4.2 Квазимолекула НеН
Заключение
Приложение
Литература

Актуальность работы
После того как в 2002 году в СЕБШ’е (Женева, Швейцария) были синтезированы первые атомы антиводорода в Ридберговских состояниях, интерес к новой области физики - физики антивещества - сильно возрос. Ожидается, что сравнение свойств вещества и антивещества позволит проверить фундаментальные законы природы, на которых основывается современная физика. Проверка такого рода требует всестороннего и в первую очередь теоретического исследования сравнительных свойств атомов и антиатомов. Кроме этого, становятся актуальными задачи по расчету взаимодействия антиатомов (в основном, атомов антив.одорода) и обычного вещества. Существующие на данный момент экспериментальные установки не позволяют пока сохранять синтезируемые антиатомы на время, достаточное для проведения исследований. Поэтому расчет процессов распада, в том числе аннигиляции, при взаимодействии атома и антиатома важен для экспериментов по синтезу атомов антиводорода. Настоящая диссертация посвящена всем вышеперечисленным проблемам физики антивещества.
Цель работы
1. Поиск и анализ возможных отличий в спектрах атомов водорода и антиводорода во внешних электрических и магнитных полях.
2. Разработка метода расчета, позволяющего описывать взаимодействие между высоковозбужденным атомом антиводорода и атомом обычной, материи.
Формальная Т-нечетноеть скалярного произведения Бґ в выражении (2.8) (ї и В - Т -нечетный и Т-четный векторы) компенсируется зависимостью соответствующего слагаемого от ширины Г2Р; такая имитация нарушения Т-инвариантности в нестабильных системах впервые была предсказана Я. Б. Зельдовичем [54]. Перепишем формулу (2.8) в виде (см. [50])
Знаки в формуле (2.9) соответствуют атому водорода (—) и атому антиводорода (+). Поэтому функция (3(0) определяет разницу между Н и Н атомами в вероятности перехода 2ц — 1э во внешнем электрическом поле. Максимальное значение этой величины как функции напряженности поля /3(0) достигается при (см. [50])
(2.9)
где введены более удобные обозначения
(2.10)
Соответствующее значение [Зтах = (3(Отах) равно