Is there further evidence for spatial variation of fundamental constants?
基于类星体吸收系统的研究,最近报道了精细结构常数α的空间变化的检测。导致这种α变化的物理学应该有其他可观察到的表现,这促使我们寻找互补的天体物理效应。本文提出了一种检验大爆炸核合成时期基本常数是否存在空间变化的方法。利用现有的原始氘丰度测量,我们发现非常微弱的迹象表明,这样的签名可能存在,但测量的缺乏排除了任何确定的结论。我们还研究了现有的类星体吸收光谱数据,这些数据对电子-质子质量比μ和x =(α ^2 μ g_p)的空间变化很敏感。
2010-09-03 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Search for variation of fundamental constants and violations of fundamental symmetries using isotope comparisons
基于超精细跃迁的原子微波钟,如铯标准,其频率与原子核的磁矩成正比。这种磁矩在同一原子的同位素之间变化很大,而所有原子的电子参数保持不变。因此,基于同一原子的不同同位素的两个微波钟的比较可以用来约束基本常数的变化。在本文中,我们计算的中子和质子的贡献,核磁矩,以及它们的灵敏度,任何潜在的夸克质量的变化,在一些同位素的实验兴趣,包括201,199 Hg和87,85 Rb,其中实验正在进行中。我们还包括一个简短的治疗的依赖性的超精细过渡到核半径的变化,这反过来又是成比例的夸克质量的任何变化。我们计算的期望值的质子和中子的自旋在核中也需要解释违反基本对称性的测量。
2011-09-09 nucl-th physics.atom-ph
Enhanced effect of temporal variation of the fine structure constant and strong interaction in 229Th
精细结构常数α =e^2/hc和无量纲强相互作用参数m_q/ Lambda_{QCD}的变化对229 Th核基态与第一激发态之间极窄紫外跃迁的相对影响增强了5-6个数量级。相应的实验有可能将基本常数变化的灵敏度提高7-10个数量级(每年可达10^{-23})。
2011-11-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Some possibilities for laboratory searches for variations of fundamental constants
我们考虑不同的选择,寻找可能的变化的基本常数。我们给出了几种方法得到的结果的简要概述。我们讨论了它们在10^{8}-10 ^10}年的时间和空间中所有常数同时变化时的优点和缺点。我们还提出了一些实验室搜索的可能性。特别是,我们提出了一些实验的超精细结构的氢,氘和镱-171和一些原子的小磁矩。其他建议是与基态相关的精细结构的一些测量。特别注意的是支付给解释的hfs测量的基本常数的变化。
2000-08-13 hep-ph physics.atom-ph
Time and Space Variation of Fundamental Constants: Motivation and Laboratory Search
基本物理常数在现代物理学中占有重要地位。对它们变化的研究可以为新物理学打开一个接口。不同的方法来搜索这种变化的概述,以及可能的原因的变化。特别注意实验室搜索。
2003-06-25 physics.atom-ph
Space-Time Variation of Physical Constants and Relativistic Corrections in Atoms
类星体光谱中高红移吸收的探测为测量宇宙中物理"常数“的时空变化提供了强有力的工具。它表明,高灵敏度的精细结构常数α的变化可以从重和轻原子(或分子)的光谱的比较获得。我们已经进行了计算的对铁和镁II,准确的类星体和实验室光谱。本文还讨论了基本常数变化的$10^5$倍增强效应适用于实验室测量的可能性。
1998-02-14 astro-ph physics.atom-ph
Searching for Scalar Dark Matter in Atoms and Astrophysical Phenomena: Variation of Fundamental Constants
我们建议通过标量暗物质对电磁精细结构常数和粒子质量的影响来寻找标量暗物质。形成振荡经典场的标量暗物质产生“缓慢”的线性时间漂移和基本常数的振荡变化,而形成拓扑缺陷的标量暗物质产生自然常数的瞬态时间变化。这些变化可以用原子钟、激光干涉仪和脉冲星定时测量来寻找。原子光谱学和大爆炸核合成测量已经给出了标量暗物质与光子、电子和轻夸克的二次相互作用参数的改进边界,最高可达15个数量级,而大爆炸核合成测量首次提供了标量暗物质与大质量矢量玻色子的相互作用参数的约束。
2015-11-12 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The alpha-dependence of transition frequencies for some ions of Ti, Mn, Na, C, and O, and the search for variation of the fine structure constant
本文采用相对论Hartree-Fock方法、多体微扰理论和组态相互作用方法计算了原子跃迁频率与精细结构常数α的关系。计算结果将用于研究类星体吸收光谱中精细结构常数的变化。
2004-04-19 astro-ph physics.atom-ph
Studying variation of fundamental constants with molecules
这篇综述文章致力于精密分子光谱学的基本常数的可能的空间和时间变化的研究中的应用。天体物理观测和实验室实验进行了讨论。
2008-01-30 physics.atom-ph
Fast apparent oscillations of fundamental constants
原子和分子的精确光谱学允许人们寻找基本常数的变化并对其施加严格的限制。这些实验通常解释的精细结构常数$α$和电子质子质量比$μ=m_e/m_p$的变化。原子光谱通常对其它基本常数不太敏感,除非研究原子能级的超精细结构。然而,当我们允许常数的快速变化时,可能的无量纲常数的数量增加,其中“快速”由所研究的物种或所使用的实验装置的响应的时间尺度决定。在这种情况下,相关的无量纲量例如是比率$m_e/\langle m_e \rangle$,并且$\langle m_e \rangle$是时间平均值。在这个意义上,可以说实验信号取决于量纲常数(在该示例中为$m_e$)的变化。
2020-02-14 hep-ph physics.atom-ph
Sensitivity coefficients to variation of fundamental constants
原子和分子可以作为精细结构常数$α$和电子与质子质量比$μ$的可能变化的灵敏探针。两种类型的敏感性系数通常用于量化和比较不同物种对基本常数变化的敏感性。无量纲系数$K$与分数灵敏度相关,而量纲系数$q$与绝对灵敏度相关。在这里,我们讨论几个常见的错误和误解,这些系数经常出现在文献中。
2018-07-22 physics.atom-ph
Search for Possible Variation of the Fine Structure Constant
精细结构常数α的测定和搜索其可能的变化被认为是。我们专注于精细结构常数在现代物理中的作用,并讨论量子电动力学的精确测试。不同的方法搜索的基本常数的可能变化进行了比较,并详细考虑了与光学测量。
2003-11-17 physics.atom-ph
Cosmological Variation of the Fine Structure Constant versus a new Interaction
我们展示了为什么动态变化的精细结构常数不影响Webb组的分析建议贝肯斯坦。我们还提供了一个限制的大小可能的修正狄拉克哈密顿量所造成的扰动,由于动态变化的α氢。
2004-08-24 astro-ph hep-th physics.atom-ph
Precision Optical Measurements and Fundamental Physical Constants
本文简要介绍了光学领域中用精密光谱学方法精确测定基本物理常数及其随时间的变化规律。
2002-01-25 physics.atom-ph
Search for variation of fundamental constants: Strong enhancements in $X^2Π$ cations of dihalogens and hydrogen halides
我们建议使用双原子分子离子来寻找基本常数变化的强烈增强效应。相对增强发生在不同性质的近简并能级之间的跃迁。由于分子离子的捕获技术已经开发,分子HBr $^+$、HI $^+$、Br $^+_2$、I $^+_2$、IBr $^+$、ICl $^+$和IF $^+$是这种未来研究的非常有希望的候选物。
2015-02-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Conceptual problems in phenomenological interpretation in searches for variation of constants & violation of various invariances
目前,许多正在进行的或拟议中的实验都是通过探测基本物理常数的变化或某些基本对称性的破坏来寻找“新物理学”。在这里被认为是与这种实验的现象学的各种问题。
2007-11-28 physics.atom-ph
Fundamental Physical Constants: Looking from Different Angles
我们考虑基本的物理常数,这是我们经过几个世纪的深入研究后了解到的关于自然界的一些最重要的信息之一。讨论了它们在现代物理学中的多功能作用,包括与测量艺术、自然单位和实用单位、常数的起源、它们的可计算性和可变性等有关的问题。
2005-07-28 physics.atom-ph physics.gen-ph
Astronomical and laboratory searches for space-time variation of fundamental constants
我们回顾了近年来在类星体吸收光谱和实验室中寻找自然界基本常数变化的活动。虽然这方面的研究已经进行了几十年,但最近这一主题受到精细结构常数α空间变化的天文学证据的刺激。这一结果可以使用不同的类星体数据和原子钟测量来证实,但要获得所需的准确度存在重大挑战。我们回顾现有的测量,并讨论一些最有前途的系统,任何变化将大大增强。
2010-09-20 astro-ph.CO physics.atom-ph
Enhanced effect of temporal variation of the fine structure constant in diatomic molecules
我们表明,在微波跃迁的精细结构常数之间的变化的相对效果非常接近和狭窄的旋转超精细的水平可能会增强2-3个数量级的双原子分子,如LaS,LaO,LuS,YbF等的增强是超精细和旋转间隔之间的抵消的结果。
2006-02-10 physics.atom-ph
Relativistic frequency shifts in Cr, Ti, Fe, Ni, Ca, Na, and V to search for variation in the fine structure constant
计算了22个原子跃迁频率对精细结构常数$α$变化的灵敏度。这些发现将用于寻找可能的变化$α$在我们的银河系使用高质量的光谱数据的恒星类似我们的太阳。
2022-03-31 physics.atom-ph
Bloch-Siegert shift in application to the astrophysical determination of the fundamental constants variation
在天体物理条件下,即把具有强表面磁场的恒星作为强辐射源时,我们计算了不同磁场强度值下的布洛赫-西格特位移。发现在研究基本常数随时间的变化时,应考虑谐振频率的附加漂移。得出的主要结论是,在确定相应频率的每种特殊情况下,都应仔细考虑电磁场偏移的影响。
2013-02-19 astro-ph.CO physics.atom-ph
Search for variation of the fundamental constants in atomic, molecular and nuclear spectra
寻找基本常数的变化,例如精细结构常数$α$($α=e^2/\hbar c$)和基本质量比(例如,电子与质子质量比($μ=m_e/m_p$)。重点是建立在原子,分子或核跃迁的测量频率的变化和相应的基本常数的变化之间的关系。过渡中的精细结构常数的变化的频率变化的灵敏度是强烈增强的讨论和最新的实验结果。在类星体吸收光谱的研究和原子钟实验中,原子、分子和核跃迁的应用受到了极大的关注。
2008-05-07 physics.atom-ph
Searching for dark matter and variation of fundamental constants with laser and maser interferometry
自然界基本常数的任何微小变化,都可能是由暗物质或某些尚未发现的宇宙场引起的,都会改变干涉仪内光束的相位,而干涉仪可以非常精确地测量光束的相位。激光和脉泽干涉测量可用于寻找基本常数的线性时间漂移,通过瞬态时间效应探测拓扑缺陷暗物质,以及通过振荡效应寻找由标量暗物质场组成的残余相干振荡凝聚体。我们提出的实验需要对现有设备进行微小的修改或不进行修改,并提供广泛的物理参数的重要和不受约束的空间。
2015-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fundamental constants and tests of theory in Rydberg states of hydrogen-like ions
将精确的频率测量与类氢离子里德堡态的量子电动力学(QED)预测进行比较,可以获得有关基本常数和测试理论值的信息。与一个关键的QED贡献的计算结果在这里报告,在理论的能级的不确定性降低到这样的比较可以产生一个改进的值的里德伯常量的水平。
2009-01-30 physics.atom-ph
Atomic Clocks and the Search for Variation of the Fine Structure Constant
最近在类星体(QSO)吸收光谱中发现了精细结构常数α在早期不同的证据。实验室对α变化的精确测量有助于区分α的空间变化和时间变化,并可能证实类星体的结果。我们已经计算了α的变化在很宽的原子光谱范围内会引起的相对论性能量移动。实验室测量这些跃迁频率如何随时间变化,对于确定今天的α是否变化至关重要。
2004-07-28 physics.atom-ph
Sensitivity of the energy levels of singly ionized cobalt to the variation of the fine structure constant
我们用相对论Hartree-Fock方法和组态相互作用方法计算了单电离态钴的跃迁频率与精细结构常数的关系。所得结果可用于研究类星体吸收光谱中精细结构常数的变化。
2010-02-09 astro-ph.CO astro-ph.SR physics.atom-ph
Guide for atomic and particle physicists to CODATA's recommended values of the fundamental physical constants
CODATA推荐的基本常数值在粒子物理、核物理和原子物理学中有着广泛的应用。它们是对许多不同性质的相关数据进行复杂评估(调整)的结果。它们的应用往往相当机械,因此并不能避免本说明中讨论的各种混淆。
2007-11-28 physics.atom-ph
Studies of all order correlation effects in the isotope shifts and fine structure variation constants: Applications to Na and Mg+
本文研究了用相对论耦合团簇方法计算Na和Mg+同位素位移时的电子关联效应。的相关效应的趋势进行了明确的讨论,并给出与以前报道的结果,本结果的比较。我们还给出了上述体系中许多态的精细结构常数变分系数。从这些结果中,可以找到合适的过渡线,这些过渡线可以用作锚线和探测线,以发现精细结构常数的可能变化。
2010-07-28 physics.atom-ph
Relativistic effects in Sr, Dy, YbII and YbIII and search for variation of the fine structure constant
引力与其他相互作用统一的理论提出了基本常数随时间变化的可能性。在这篇文章中,我们研究的建议,使用光学跃迁的Sr,Dy,Yb II和Yb III的精细结构常数$α$的时间变化的搜索。用相对论Hartree-Fock方法和组态相互作用技术计算了原子跃迁频率。通过改变计算机代码中的$α$,研究了$α$的变化对频率的影响。讨论了提高$α$的时间变化的电流最佳极限所需的测量精度。
2003-05-15 physics.atom-ph
Sensitivity of microwave and FIR spectra to variation of fundamental constants
我们估计的灵敏度系数的变化的精细结构常数α和电子-质子质量比μ微波λ型跃迁CH分子和部分氘代氨NH 2D的反转-转动跃迁。这些系统的灵敏度系数很大,并且强烈依赖于跃迁的量子数。这可以用于搜索alpha和mu的可能变化。
2009-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.atom-ph
Varying Constants: Constraints from Seasonal Variations
我们分析了从新的原子钟数据的精细结构“常数”和电子质子质量比的可能的时间变化的约束,并显示它们是如何加强时,太阳的引力场在地球表面的季节性变化被考虑在内。
2010-02-24 astro-ph.CO physics.atom-ph
Enhancement of variation of fundamental constants in ultracold atom and molecule systems near Feshbach resonances
散射长度可以在玻色-爱因斯坦凝聚体和Feshbach分子实验中测量,它对基本常数的变化非常敏感,特别是电子与质子的质量比(m_e/m_p或m_e/ Lambda_{QCD},其中Lambda_{QCD}是QCD标度)。基于单通道和双通道散射模型,我们展示了质量比的变化如何传播到散射长度。结果表明,通过在1%水平上测量散射长度,可以在磁共振或光共振费什巴赫共振附近检测到m_e/m_p在10^{-11}~10^{-14}水平上的变化。导出的公式也可用于估计散射长度的同位素位移。
2006-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.other physics.atom-ph
Relativistic corrections to transition frequencies of Ag I, Dy I, Ho I, Yb II, Yb III, Au I and Hg II and search for variation of the fine structure constant
本文计算了几个多电子系统的跃迁频率对精细结构常数$α=e^2/\hbar c$的依赖关系,这些系统用于或计划用于实验室研究精细结构常数随时间的变化。在开放壳层中有大量电子(从11到15)的系统中,变化的相对影响可能会大大增强。对于之前考虑的过渡,结果与以前的计算结果吻合得很好。
2007-12-21 physics.atom-ph
Fine Structure Anomalies and Search for Variation of the Fine Structure Constant in Laboratory Experiments
多电子原子中的组态相互作用会引起精细结构的异常,使间隔变小,对精细结构常数的变化非常敏感。在长时间内重复精确测量这些间隔可以对精细结构常数的可能的时间变化施加强约束。我们以中性碲原子基态的$5p^4 \ ^3$ P $_{2,1,0}$精细结构多重态为例。这里,在$^3$ P $_1$和$^3$ P $_0$状态之间的小能量间隔的相对变化中,精细结构常数的变化的效果增强了约100倍。
2005-10-10 physics.atom-ph
Transitions in Zr, Hf, Ta, W, Re, Hg, Ac and U ions with high sensitivity to variation of the fine-structure constant
我们研究了重离子基态和低能激发态之间对应于s-d单电子跃迁或s^2-d^2双电子跃迁的跃迁。大的核电荷Z和电子轨道角动量的显著变化使得这些跃迁对精细结构常数α的潜在变化高度敏感。这些跃迁可以被认为是实验室搜索α时空变化的候选者。
2011-09-22 physics.atom-ph
Relativistic effects in two valence electron atoms and ions and the search for variation of the fine structure constant
我们进行精确的计算的过渡频率在两个价电子原子和离子的精细结构常数,α的变化的依赖性。采用相对论Hartree-Fock方法,结合多体微扰理论和组态相互作用方法计算跃迁频率。这些结果将用于原子钟类型的实验室实验,旨在测试α是否随时间变化。
2004-04-08 physics.atom-ph
Hyperfine splitting in simple ions for the search of the variation of fundamental constants
许多少电子原子系统被认为可以有效地用于观察精细结构常数$α$和电子-质子质量比$m_e/m_p$的潜在变化。我们研究光学磁偶极子之间的超精细结构的组件之间的转换,在重高电荷的H-类和Li-类离子具有显著的高灵敏度的$α$和$m_e/m_p$的变化。所提出的系统的实验光谱由一个强大的单线,这大大简化了数据分析,缩短了必要的测量时间。此外,我们提出了系统的夸克质量的变化的实验测试,并讨论了在评估其局限性的准确性的预期水平。最后,我们建立了这些基本常数的变化的约束可以提供一个超精细结构的高电荷离子时钟和一些参考时钟的测量,显示了一个显着的改善,可以达到的电流限制。
2017-09-29 physics.atom-ph
Ion clock and search for the variation of the fine structure constant using optical transitions in Nd$^{13+}$ and Sm$^{15+}$
我们研究了Nd $^{13+}$和Sm $^{15+}$的超窄$5s_{1/2}$ - $4f_{5/2}$跃迁,并证明它们位于光学区。这种跃迁对外部扰动不敏感。同时,它们对精细结构常数$α$的变化很敏感。跃迁频率的分数精度可以小于$10^{-19}$,这可以为具有极好精度的原子钟提供基础。每年对$α$变化的敏感性接近$10^{-20}$。
2012-08-21 physics.atom-ph
CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2014
本报告给出了科学和技术数据委员会(CODATA)推荐的2014年物理和化学常数和转换因子的自洽值。这些数值基于最小二乘调整,考虑到截至2014年12月31日的所有可用数据。推荐值也可以在万维网physics.nist.gov/constants上找到。
2015-07-21 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.data-an
Linear polyatomic molecules with Π ground state: sensitivity to variation of the fundamental constants
在具有双电子基态的多原子分子中,Renner-Teller效应可以强烈地改变振转光谱。线性C_3H分子具有特别强的Renner-Teller相互作用和非常低的电子振动能级,对应于激发的弯曲振动模式。这导致微波和亚毫米波跃迁频率对精细结构常数α和电子与质子质量比μ的可能变化的灵敏度增加。
2013-02-03 astro-ph.CO physics.atom-ph physics.chem-ph
Comments on redefinition of SI units based on fundamental physical constants with fixed values
讨论了固定基本物理常数值定义SI单位的利弊。详细研究了在阿伏伽德罗常数固定值的基础上重新定义质量单位的情况。提出了重新定义SI单位时选择最佳固定值FPC集的准则。给出了与准则一致的最小最优FPC集。这组参数包括光速、铯-133原子的基态超精细跃迁常数、阿伏伽德罗常数、碳-12原子的质量和电子电荷的绝对大小。对开尔文的重新定义也作了评论。
2011-02-22 cond-mat.other physics.atom-ph physics.chem-ph