基本常数作为宇宙的监测器
宇宙学与河外天体物理
2016-02-11 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
天文观测具有确定宇宙遥远时期物理定律的独特能力。因此，它们在回答物理定律是否随时间不变这一基本问题方面具有特殊意义。无量纲基本常数，如质子与电子质量比和精细结构常数是该探究的关键要素。若它们随时间变化，则答案显然是物理定律非时间不变，且必须发展重大的新物理学来描述宇宙。另一方面，对其变化的限制约束了要求基本物理定律随时间变化的新物理学可用的参数空间。目前对质子与电子质量比μ的时间变化已有1.E-7水平的观测限制。对精细结构常数α变化的限制较不严格，为1E-5，但施加于更高红移处。这些限制对需要滚动标量场的新宇宙学的影响已有了初步研究。在此我们探讨其对基本粒子物理的影响。质子与电子质量比显然依赖于设定质子与电子质量的粒子物理参数。至一阶，该比率依赖于量子色动力学标度、汤川耦合和希格斯真空期望值的一个组合。此处首次定量定义了该关系。当与先前精细结构常数与相同参数关系的确定相结合时，存在对这些参数随时间分数变化的两个限制。涉及仅这三个参数的第三个独立限制，可为它们各自分数变化的限制奠定基础。
引用
@article{arxiv.1602.03192,
title = {Fundamental Constants as Monitors of the Universe},
author = {Rodger I. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03192},
year = {2016}
}
备注
To appear in the Proceedings of the 14th Grossmann Conference. Seven pages, two figures