多维度宇宙模型：宇宙学与天体物理意义及约束

我们研究由多维宇宙模型经尺度化简得到的四维有效理论，这些模型具有可分离几何的因式分解结构，并考虑了内部空间（几何模）激发与阿贝尔规范场之间的相互作用。假设内部空间背景可以通过有效势能的极小值来稳定化。具有这种背景的规范激发形式为具有质量的标量场（引力激子），在外部时空中传播。我们讨论了引力激子与四维光子相互作用的宇宙学和天体物理意义，以及对所考虑类型的多维模型所产生的约束。特别地，我们指出，由于对细结构常数变化的实验界限，引力激子必须在核合成开始前衰变。对于成功的核合成，引力激子的质量必须大于$10^4$ GeV。此外，我们讨论了引力激子对超高能宇宙射线（UHECR）的可能贡献。我们指出，对于约$10^{20}$eV的能量，质量大于$10^4$ GeV的引力激子衰变长度非常小，但对于质量小于$10^2$ GeV时，衰变长度要远大于格里斯登-策兹平-库兹明（GZK）截止距离。最后，我们研究了在强磁场中引力激子-光子振荡的可能性。相应的估计算明，即使是 magnetar 这种极高的磁场强度也不足以高效且大量地产生引力激子。