轴子物理的一些理论与实验方面

在论文的第一部分，我们根据最近的LHC希格斯结果和电弱精确数据重新审视了Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnisky轴子模型。该模型是双希格斯二重态模型的扩展，引入了PQ对称性，从而产生物理上可接受的轴子。对于耦合的一般取值，该模型重现了最小标准模型，带有一个无质量轴子且所有其他自由度处于非常高能标。然而，在某些情景中，额外的希格斯粒子可能相对较轻。我们利用倾斜修正，特别是$\Delta\rho$，来约束这种情况下的质量谱。最后，我们还给出了DFSZ模型在所有除最轻希格斯和轴子外的标量质量处于或超越TeV能标的一般情形下的非线性参数化。在第二部分，我们研究了冷轴子背景（CAB）作为宇宙暗物质来源的相关性，并通过其对光子和宇宙线传播的影响检验其后果。我们研究了在外部磁场和CAB两个背景共同影响下轴子-光子系统。它们的作用在于产生轴子与光子的两种偏振之间的三路混合。我们确定了适当的频率和特征向量，以及相应的依赖于磁场和轴子局部密度的光子椭偏率和诱导的偏振面旋转。我们还评论了在光学桌面实验中测量某些预测效应的可能性。圆偏振光子是能量本征态，具有修正的色散关系。这使得带电粒子发射光子成为可能，而这在常规QED中是禁止的。我们研究了宇宙线的能量损失并计算了以这种方式发射的光子的能量通量。