μ子 g-2、电偶极矩及其他自旋进动实验中广义相对论效应的量化
广义相对论与量子宇宙学
2018-07-27 v4 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
最近，Morishima、Futamase 和 Shimizu 发表了一系列手稿，基于后牛顿近似计算提出论点，认为在基于自旋进动的 μ 子磁矩实验测定（即 μ 子 g-2 实验）中可能存在可观的广义相对论（GR）修正。作为回应，其他作者认为该效应必须远小于所声称的值。另有作者认为该效应恰好抵消。此外，由于非测地运动，已知的 de Sitter 和 Lense-Thirring 效应公式并不适用。这些都表明很难从第一性原理估计 GR 修正对自旋传播问题的影响。因此，本文给出一个完整的广义相对论计算以量化该效应。主要方法是 Schwarzschild 背景上 Fermi-Walker 传输的纯微分几何工具。同时也包含了由于实验装置电磁场中传播引起的 Larmor 进动。对于 μ 子 g-2 实验，GR 修正非常小，远低于目前的灵敏度。然而，在其他类似的存储环实验设置中，例如使用所谓冻结自旋法的电偶极矩（EDM）搜寻实验，GR 给出了可明确探测的效应，应当加以修正。所有旨在达到垂直平面自旋进动灵敏度 0.1 微弧度/秒的冻结自旋方案都受到影响。
引用
@article{arxiv.1803.01395,
title = {Quantification of GR effects in muon g-2, EDM and other spin precession experiments},
author = {Andras Laszlo and Zoltan Zimboras},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.01395},
year = {2018}
}
备注
Final, published version. Conclusions: no measurable GR effect for g-2 experiments, but significant GR effect for EDM (frozen spin) experiments, growing unboundedly with Lorentz factor