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基于加速度计实验的电磁精细结构常数宇宙学空间梯度的稳健实验室限制

原子物理 2021-06-30 v3 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 量子物理

摘要

类星体吸收光谱数据表明,在宇宙学长度尺度上电磁精细结构常数 α\alpha 存在空间梯度。我们指出,包括扭秤和原子干涉仪在内的加速度计实验可用作对自然界基本常数的宇宙学空间梯度的灵敏探测手段,这些梯度会在测试质量上产生违反等效原理的力。利用 E"ot-Wash 实验的实验室数据,我们限制任意方向上的 α\alpha 空间梯度在 95%95\% 置信水平下满足 α/α<6.6×104 (Glyr)1| \boldsymbol{\nabla} \alpha / \alpha | < 6.6 \times 10^{-4}~(\textrm{Glyr})^{-1}。我们的结果相比基于时钟搜索沿观测到的宇宙学 α\alpha-偶极轴方向的 α\alpha 空间梯度的实验室界限改善了一个数量级。预计在可预见的未来对加速度计实验的改进将提供足够灵敏度来检验天体物理数据中观测到的宇宙学 α\alpha-偶极。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.01798,
  title  = {Robust laboratory limits on a cosmological spatial gradient in the electromagnetic fine-structure constant from accelerometer experiments},
  author = {Yevgeny V. Stadnik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01798},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, version accepted for publication in Physical Review A