单值轴子-光子耦合

我们考虑轴子-麦克斯韦理论中轴子与光子耦合的一般形式。基于一般理由,该耦合取为轴子的单值函数形式,我们称之为$g(a)$,乘以光子的Chern-Pontryagin密度$F \widetilde{F}$。我们表明$g(a)$的非线性是轴子平移对称性的一个spurion。在此背景下,当$g(a) \neq \mathbb{Z}a$时,轴子的线性化耦合$g'(a)$不被量子化且存在轴子的关联质量项。由于自由度快速重排导致的$g(a)$中的奇点被证明在轴子势中具有相应的尖点和奇点。我们推导了QCD轴子、具有微扰破缺平移对称性的轴子以及源自额外维度的轴子的$g(a)$的一般形式。在所有情况下,我们表明单值函数$g(a)$存在统一的一般形式,且其连接到轴子势。