宇宙光子的洛伦兹对称性破缺

作为时空的基本对称性，洛伦兹对称性在物理学各领域发挥了重要作用，而洛伦兹对称性是否破缺是一个引人注目的问题。自爱因斯坦提出狭义相对论以来，洛伦兹对称性经受了非常严格的检验，但从理论考量与实验可行性出发仍存在研究洛伦兹对称性破缺（LV）的动机，吸引物理学家热情地从事 LV 理论、现象与实验检验工作。许多理论模型包含 LV 效应，不同理论模型预言不同的 LV 现象，由此可验证或约束 LV 效应。本文介绍三类 LV 理论：量子引力理论、时空结构理论与带额外项的有效场论。受限于粒子能量，LV 的实验检验十分困难；然而，由于来自天文源的高能粒子具有高能量和长传播距离，可用于 LV 现象学研究。特别是宇宙光子，各类天文观测提供了丰富数据，可从中获得对 LV 研究的多种约束。本文综述了四种适于 LV 研究的常见天文现象，以及当前对光子 LV 效应的约束。