阈值效应与普朗克尺度洛伦兹破坏:来自高能天体物理学的综合约束
高能物理 - 唯象学
2009-11-07 v2 天体物理学
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
最近的工作表明,具有普朗克尺度洛伦兹破坏的色散关系可在远低于普朗克能量M的能量尺度产生可观测效应。这为揭示量子引力现象的窗口打开了可能性。已对普朗克尺度洛伦兹破坏的可能性施加了约束,这是某些量子引力方法所建议的。在本工作中,我们系统地分析了反应阈值,允许不同粒子色散关系具有不相等的变形参数。发现阈值相对于标准阈值具有一些不寻常的特性,如对称动量的成对产生和上限阈值。我们将这些结果与高能观测数据结合使用,以确定综合约束。我们专注于光子和电子的情况,使用真空克莱恩、光子衰变和光子湮灭过程来确定控制O(E/M)洛伦兹破坏的参数的恒定级约束。即使在O((E/M)^2)水平,也获得了对质子(与光子或π介子)的有趣约束,利用真空克莱恩的缺失以及对超高能宇宙射线的观察GZK截止现象。如果反应速率足够高,对于O(E/M)变形,利用大气PeV中微子可以获得强大的克莱恩限制。如果被检测到,超高能宇宙中微子可能给出O((E/M)^2)甚至更高的限制。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0209264,
title = {Threshold effects and Planck scale Lorentz violation: combined constraints from high energy astrophysics},
author = {T. Jacobson and S. Liberati and D. Mattingly},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0209264},
year = {2009}
}
备注
35 pages, 13 Figures, RevTex4. Version published in PRD. Expanded introduction, updated discussion of possible constraint if GZK cutoff is confirmed. Corrected typos. Added and updated references