通过中微子振荡探测作 lepton 自旋的第五力

我们研究由介于类微子间的轻矢量介子所介导的第五力，其特征为耦合到lepton自旋的轴向耦合以及耦合到核子的矢量耦合。该相互作用产生与lepton自旋向量与核子-lepton相对速度向量的内积成正比的势能，这一特征在高精度自旋传感器中广泛探索。运用弱对称性，我们表明左手charged lepton耦合自然延伸至左手中微子，从而使该第五力可影响中微子振荡。对于电子-核子耦合，我们发现太阳能和反应堆中微子实验提供的约束相当于自旋传感器的约束，并在短程第五力区域中优于后者。对于muon-核子耦合，中微子振荡实验排除了该第五力作为解释muon $g-2$ 异常的可能性，这种基于矢量介子的情境下，使耦合强度的约束缩短了两个数量级。我们的结果凸显了中微子振荡在探测作用于所有three generationslepton自旋的第五力方面的关键作用。