景观与沼泽地中的光子质量

在有效量子场论中，自旋-1矢量玻色子可以具有技术上自然的小质量，其并非源自希格斯机制。对于此类可写为Stückelberg形式理论，场空间中不存在质量精确为零的点。我认为量子引力不同于并约束有效场论：任意小的Stückelberg质量是被禁止的。特别地，质量趋于零的极限位于场空间中无穷远处，且该距离根据沼泽地距离猜想与一塔变轻的模式相关。弱引力猜想的塔或子格变体的应用使这一陈述更精确：对于耦合常数$e$和Stückelberg质量$m$的自旋-1矢量玻色子，局域量子场论在能量不低于$\Lambda_{\rm UV} = \min((m M_{\rm Pl}/e)^{1/2}, e^{1/3} M_{\rm Pl})$时失效。结合现象学约束，该论证意味着标准模型光子必须精确无质量。它还意味着许多轻暗光子的参数空间（众多实验搜寻的目标）仅与希格斯质量项相容，而与Stückelberg质量项不相容。这显著影响了此类理论的实验限制与宇宙学历史。我解释了该论证的各种注意事项与薄弱点，包括可作为模型构建目标的漏洞。