反物质自由落体加速度的实验约束

鉴于近期测量反氢原子在地球引力场中自由落体加速度的实验提案，我们研究了现有实验对物质与反物质自由落体之间任何不对称性所施加的约束。我们得出结论，现有实验将任何此类不对称性限制在约10^{-7}以内。首先，我们考虑原子惯性质量中编码反物质存在的贡献，并利用精密厄缶实验来确立它们满足等效原理的程度。我们特别关注真空极化效应和核子中的反夸克含量。其次，我们考虑一类包含长程标量力和矢量力的理论，这些力相互之间以高精度抵消。通过构造，这类理论能够规避利用物质进行的厄缶实验的探测，同时仍允许在反物质实验中产生信号。然而，即使假定这种抵消成立，我们表明双脉冲星系统的辐射阻尼将这些力约束为显著弱于引力。此外，我们证明了这种抵消所能达到的精度存在极限：首先，通过确定最佳候选理论中标量荷追踪矢量荷的精度；其次，通过证明标量力和矢量力不同的速度依赖性必然在可量化的水平上引入非抵消效应。