最小长度、核物质与中子星

本文采用广义不确定性原理 (GUP) 模型的一个变体,即 Kempf-Mangano-Mann (KMM) 模型,并基于相对论平均场 (RMF) 模型讨论 GUP 对核物质与中子星物质状态方程 (EoS) 的影响。我们将结果输入 Serrano-Li\v{s}ka (SL) 引力理论以讨论相应的中子星 (NS) 性质。我们已表明,由核物质性质给出的 GUP 参数上限为 $\beta \leq 2\times10^{-7}$ MeV$^{-2}$。若用此 $\beta$ 上限计算中子星物质,并将 SL 参数 $\tilde{c}$ 视为独立参数,我们发现修正爱因斯坦场方程的 SL 参数上限为 $\tilde{c} \leq 10^7$ m$^2$。该 beta 上限由考虑各向异性量级小于压力量级确定。采用 $\beta =2\times10^{-7}$ MeV$^{-2}$ 与 $\tilde{c} = 10^7$ m$^2$,我们得到满足 NICER 数据的质量-半径关系,适用于 PSR J0740+6620 (其质量约 $\sim 2.1M_\odot$) 与 PSR J0030+0451 ($M\sim 1.4M_\odot$)。我们的 GUP 参数上限与 $^{87}$Rb 冷原子反冲实验的约束完美吻合。若认为 GUP 与 SL 模型中熵的附加对数项来自两者依赖的相同强度,对于 $\beta < 2\times10^{-7}$ MeV$^{-2}$,显然 SL 参数下限为 $\tilde{c} > -16\times 10^{-34}$ m$^2$。该界限的量级比将 SL 参数视为独立参数时的上限量级 $\tilde{c} \leq 10^7$ m$^2$ 小 $10^{-40}$。