来自原子实验约束的物理常数变化、等价原理违反与第五力
高能物理 - 唯象学
2024-09-24 v2 核理论
原子物理
摘要
本文旨在使用原子实验数据推导各种“新物理”形式的限制。与暗能源和暗物质场相互作用可能导致基本常数随空间时间变化，这些变化可通过原子光谱学被检测到。在本研究中，我们考察了核质量 m_N 和核半径 r_N 对两种跃迁比的影响：即将原子氢中两光子跃迁与 ^133Cs 中超精细跃迁进行比较，以及将 Al⁺ 和 Hg⁺ 中光学时钟频率的比进行比较。这些频率比对 m_N 和 r_N 的变化具有灵敏度，使我们能够推导出质子质量、夸克质量和 QCD 参数 θ 变化的新限制。此外，我们考虑在如太阳和月球等大质量天体的存在下，由 feebly interacting 假想标量粒子与标准模型粒子的 Yukawa 型相互作用产生的标量场。利用来自 Al⁺/Hg⁺、Yb⁺/Cs 和 Yb⁺(E2)/Yb⁺(E3) 跃迁频率比的数据，我们对标量场与光子、核子和电子的相互作用进行约束，覆盖一定范围的标量粒子质量。我们还研究了标准模型扩展 (SME) 中违反爱因斯坦等价原理项 (c_00) 的限制，以及基本常数随引力依赖性的限制。
引用
@article{arxiv.2402.09643,
title = {Constraints on the Variation of Physical Constants, Equivalence Principle Violation, and a Fifth Force from Atomic Experiments},
author = {V. A. Dzuba and V. V. Flambaum and A. J. Mansour},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09643},
year = {2024}
}