核物理理论家已经发现了中子衰变中与弱相互作用和电磁相互作用相关的重大影响。这一发现改变了我们对中子衰变的理解，也表明需要进行高精度的电磁效应计算。同时，它还影响了寻找能够恢复宇宙镜像反射对称性现象的研究。

原理

在原子核外，中子是不稳定的粒子，寿命约为十五分钟。中子由于弱核力的作用而分解，留下一个质子、一个电子和一个反中微子。弱核力是宇宙中四种基本力之一，与强力、电磁力和引力并列。通过将中子衰变的实验测量结果与基于弱核力的理论预测进行比较，可以揭示到目前为止未被发现的相互作用。为此，研究人员必须达到极高的精确度。一支核理论研究团队发现了一个新的、相对较大的效应，这是弱核力和电磁力相互作用的结果。

影响

这项研究发现旋转的中子受到弱核力作用强度的变化。这有两个重要的影响。首先，科学家自1956年以来已知，由于弱力，像其镜像的系统和一个建造起来的系统不会表现出相同的行为。换句话说，镜像对称性被打破了。这项研究涉及到寻找新的相互作用，通常被称为“右旋电流”，在距离不到一百千万分之一厘米的非常短的距离内，可以恢复宇宙的镜像对称性。其次，这项研究指出需要更高精度地计算电磁影响，这将需要使用未来高性能计算机。

摘要

一组研究人员计算了电磁相互作用对中子衰变的影响，这是由光子发射和吸收引起的，而光子是光的量子。研究小组包括来自华盛顿大学核理论研究所、北卡罗来纳州立大学、阿姆斯特丹大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室和劳伦斯伯克利国家实验室的核理论家。

这个计算采用了一种现代方法，即“有效场论”，能够高效地组织强相互作用粒子相关现象中基本相互作用的重要性。团队发现核子轴向耦合gA的新修正百分比水平发生了变化，该耦合控制着旋转中子的衰变强度。这种新的修正源于带电π介子的发射和吸收，它们是强核力的介质。虽然有效场论可以估计不确定性，但提高当前的精度需要在美国能源部的超级计算机上进行先进的计算。研究人员还评估了右手电流的搜寻对结果的影响。他们发现，加入新的修正后，实验数据和理论之间的一致性良好，当前的不确定性仍允许在相对较低的质量尺度上进行新物理的研究。