通过物质与标量场的共形耦合获得物质的标量第五种力

在狭义相对论（SR）框架下，我提出物质通过物质拉格朗日密度与标量场共形耦合，无论物质是由经典力学还是量子（统计）力学刻画。该标量介导力的最大相互作用强度可达到 $1/\Lambda_E^2$ 量级，其中宇宙学常数 $\Lambda_E\approx 2.4\,\rm{meV}$。这约比牛顿引力大 60 个数量级，即 ${(M_{\mathrm{Pl}}/\Lambda_E)}^2\sim 10^{60}$，其中 $M_{\mathrm{Pl}}\approx2.4\times 10^{18}\, \rm{GeV}$ 为约化普朗克能量。然而，共形耦合的离散 $\mathbb{Z}_2$ 对称性不允许无质量标量场，从而满足未观测到长程力证据这一约束。该力的相互作用范围与周围环境密度的平方根成反比。因此，在环境密度大于当前宇宙密度的一般情形下，相互作用范围总是小于 $1/\Lambda_E \approx 80\, \mu\rm{m}$。即便包含精质（quintessence）与共形相互作用的能动张量，广义相对论（GR）的形式仍然成立。此处的主要目的在于克服 \cite{hcz2} 中的谜题，即哪一个参考系是物理的。