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QCD 标度变化的基本常数观测限制

宇宙学与河外天体物理 2017-03-29 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

许多超出标准模型的物理理论预测基本物理参数存在时间变化。直接测量这些参数的时间变化非常困难或无法实现。相比之下,无论是在实验室中,还是通过早期宇宙中原子和分子的天文光谱,基本常数的测量都相对容易实现。在本工作中,我们将质子-电子质量比 μ\mu 和精细结构常数 α\alpha 的测量结果结合起来,在超过宇宙年龄一半的时间尺度上,对量子色动力学标度的分数变化,以及Higgs真空期望值与Yukawa耦合的分数变化之和,给出了轻微依赖模型的限制。引入另一个模型参数后,可以分别计算Higgs VEV和Yukawa耦合的分数变化。在过去七十亿年中,发现它们的变化限制在小于 5×1055 \times 10^{-5} 的水平。α\alpha 相对于 μ\mu 的预期分数变化之间的一种依赖模型的关系,将同一时间跨度内的限制收紧至 10710^{-7}。随后,利用慢滚 quintessence 计算了常数和参数的当前变化率。本工作的一个主要结论是,对无量纲基本常数(如 α\alphaμ\mu,其值取决于物理参数的值)的研究是监测这些参数时间变化限制的极佳手段。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.06132,
  title  = {Fundamental Constant Observational Bounds on the Variability of the QCD Scale},
  author = {Rodger I. Thompson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.06132},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 8 pages, 5 figures