精细结构常数变化、距离对偶关系与下一代高分辨率光谱仪

自然界基本常数是否变化是一个长期存在的问题，对基础物理和宇宙学具有重要影响。特别地，已表明精细结构常数 $\alpha$ 的变化与距离对偶关系（DDR）的违背直接相关，而只要光子沿唯一零测地线传播且其数目守恒，DDR 便成立。在本文中，我们利用当前可用的 ${\Delta \alpha}/{\alpha}$ 测量对 DDR 的偏离施加迄今为止最严格的约束，此处由参数 $\eta$ 量化。我们还进行了预测分析，以讨论新一代高分辨率光谱仪（如 ESPRESSO/VLT 和 E-ELT-HIRES）约束 DDR 参数 $\eta$ 的能力。根据当前数据，我们获得 $\eta$ 量级为 $10^{-7}$ 的约束，而预测约束低两个数量级。考虑到即将到来的测量的预期不确定度水平，我们还估计了确认 DDR 背后假设所需的数据点数量。