3. Результаты

На рис. 2 и 3 представлены экспериментальные результаты измерений интенсивности пучка УХН, проходящего через щель. Полученные данные показали существенное отличие зависимости интенсивности прошедшего через щель нейтронного пучка (средняя длина волны ~ 0,01 мкм) от классической картины зависимости интенсивности светового луча (длина волны ~ 0,4 мкм), прошедшего через ту же щель [11]. До тех пор пока ширина щели меньше чем ~ 15 мкм, нейтроны вообще не пропускаются. При дальнейшем увеличении ширины щели интенсивность прошедших нейтронов возрастает примерно пропорционально ~ DZ^1,5 с некоторыми указаниями на ступенчатое поведение зависимости.

Рисунок 2. Зависимость скорости счета УХН на выходе щели от её ширины. Экспериментальные точки - интенсивность нейтронов при разной ширине щели. Сплошная кривая - классическая зависимость интенсивности от ширины щели, N ~ DZ^1,5 . Горизонтальная линия - фон детектора нейтронов, штриховые линии - коридор погрешностей фона.

Тщательный анализ всех условий проведения эксперимента не обнаруживает влияния каких-либо систематических ошибок и позволяет надежно констатировать отсутствие пропускания УХН узкой щелью с шириной до ~ 15 мкм. Форма кривой пропускания щели в пределах достигнутой точности измерений не зависит от величины горизонтальной составляющей скорости нейтрона. Такое поведение интенсивности прошедших через щель нейтронов находит естественное объяснение в предположении существования квантовых уровней нейтрона в гравитационном поле Земли с шириной нижайшего квантового состояния около 15 мкм.

Рисунок 3. Зависимость скорости счета нейтронов на выходе щели. Экспериментальные точки - интенсивность нейтронов, просуммированная по интервалам шириной 2 мкм. Штриховая ступенчатая кривая - подгонка теоретически ожидаемой зависимости в предположении существования всех возможных квантовых состояний; пунктир - подгонка в предположении существования только одного нижайшего состояния. Остальные обозначения - см. рисунок 2.

4. Заключение

Полученное нами первое экспериментальное указание на существование квантовых состояний нейтронов(v Ј 10 м/с) в гравитационном поле еще раз свидетельствует об универсальности квантовых свойств вещества. Поскольку параметры квантовых состояний в такой системе определяются, главным образом, взаимодействием нейтрона с гравитационным полем, наблюдаемое явление может рассматриваться как возможный новый путь исследований фундаментальных свойств материи.

[1]. R.A.Colella, W.Overhauser and W.A.Werner // Phys. Rev. Lett., 1975. V.34. P.1472.
[2] V.G. Baryshevskii, S.V.Chererepitza and A.I.Frank // Phys. Lett., 1991. V.153A. P.229.
[3] A.I. Frank // Sov. Phys. Usp., 1991. V.34(11). P.980.
[4] V.I. Luschikov and A.I. Frank // JETP Lett., 1978. V. 28(9). P.559.
[5] L.D. Landau and E.M. Lifshitz // Quantum Mechanics, ed. Pergamon, Oxford, 1963. P.164. [6] S.Flugge // Practical Quantum Mechanics, ed. MIR, Moscow, 1974. P.164
[7] V.I. Luschikov et al. // JETP Lett.,1968. V.9. P.40
[8] A.Steyerl // Phys. Lett., 1969. V.29B. P.33.
[9] V.V. Nesvizhevsky et al // NIM, 2000. V.440(3). P.754
[10] A.Steyerl et al. // Phys. Lett., 1986. V.116A. P.374.
[11] V.V. Nesvizhevsky et al. // Submitted to Physics Letters, Also: Proc., ed. JINR Dubna, 2000. P.200.
[12] V.K. Ignatovich // Physics of Ultracold neutrons, ed. Nauka, 1986.
[13] R. Golub, D.J.Richardson and Lamoreaux // Ultracold neutrons, ed. by Adam Higler, Bristol, 1991.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33