229Th中夸克质量变化的增强效应及来自Oklo数据的限制
核理论
2009-08-12 v2 高能物理 - 唯象学
原子物理
摘要
无量纲强相互作用参数Xq=mq/ΛQCD（mq为夸克质量，ΛQCD为QCD标度）变化的影响在229Th原子核基态与第一激发态之间7.6 eV的“核钟”跃迁中被放大了约1.5×10^5倍，在150Sm中0.1 eV复合共振的相对移动中被放大了约1×10^8倍。基本常数时间变化的最佳地面限制|δ(Xq)/Xq| < 4×10^-9（对应于18亿年前，|d(Xq/Xq)/dt| < 2.2×10^-18 y^-1）来自从Oklo天然核反应堆数据推导出的该Sm共振的移动。229Th和150Sm的结果是通过从轻核（其中多体计算可以更精确地进行）外推得到的。这种外推产生的误差可能小于重核直接计算的误差。将外推结果与使用Walecka模型得到的“直接”估计进行了比较。获得了核物理和原子光谱学中计算变化效应所需的一些数值关系：对于核结合能δ(E)/E ~ -1.45 δ(mq)/mq，对于自旋-轨道间隔δ(Eso)/Eso ~ -0.22 δ(mq)/mq，对于核半径δ(r)/r ~ 0.3 δ(mq)/mq（以ΛQCD为单位）；对于核共振和弱束缚能级的移动δ(Er) ~ 10 δ(Xq)/Xq MeV。
引用
@article{arxiv.0807.4943,
title = {Enhanced effect of quark mass variation in 229Th and limits from Oklo data},
author = {V. V. Flambaum and R. B. Wiringa},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.4943},
year = {2009}
}
备注
v2: minor corrections to text and references