CPT Violation: What and where to look for
在这篇评论中，我分类CPT违反的可能方式，我简要地描述了他们的现象，在地球和天体物理实验，包括反物质工厂，中性介子和中微子，并讨论了各种敏感性。我还注意解开真正的量子引力引起的CPT违反“假”违反由于普通物质的影响。当CPT不变性的破坏是通过幺正性破坏时，一个特别有趣的情况出现了，在这个意义上，物质理论被看作是一个有效场论，与退相干的量子引力"环境“纠缠在一起。在这种情况下，由于另一个数学定理，量子力学CPT算子定义不好，并且具有与CPT相关联的新颖效应。
2005-06-28 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraining Unparticle Physics with Cosmology and Astrophysics
最近有人提出，具有非平凡红外固定点的尺度不变的“非粒子”扇区可以通过高维算子耦合到标准模型（SM）。这种相互作用的弱点隐藏了低能量下的非粒子现象。我们展示了如何宇宙学和天体物理学可以把非粒子SM相互作用的强度显着的界限。我们还讨论了今天有一个不可忽略的非粒子遗迹密度的可能性。
2007-09-21 astro-ph hep-ph
On CPT Symmetry: Cosmological, Quantum-Gravitational and other possible violations and their phenomenology
我讨论了CPT对称性可能被违反的各种方式，以及它们在当前或不久的将来的实验设施中的现象学，包括地球和天体物理。具体来说，我讨论的CPT对称性的第一次违反由于不可能定义的散射矩阵的微观或宏观时空边界的存在，如普朗克尺度黑洞（事件）的地平线，或宇宙学的视野，由于存在（正）宇宙学常数在宇宙中的后果。第二，我讨论CPT违反由于破坏洛伦兹对称性，这可能会表征某些方法的量子引力，第三，我描述模型的CPT非不变性，由于违反局部的相互作用。在上述每一个类别中，我都讨论了实验敏感性。我认为，大多数的洛伦兹违反CPT打破的情况下，最小的（线性）抑制普朗克质量尺度，已经被排除在当前的实验测试。然而，有一些（弦）模型可以规避这些约束。
2003-09-18 astro-ph hep-ph hep-th
Spacetime-varying couplings and Lorentz violation
时空变化的耦合常数可以与局部洛伦兹不变性和CPT对称性的破坏相关联。具有时变精细结构常数的解析超引力宇宙学提供了一个明确的例子。估计一些实验的限制。
2002-11-30 astro-ph hep-ph
Neutrino-photon reactions in astrophysics and cosmology
在高于$W$产生阈值的能量下，过程$νγ\to l W^+$与$νν$散射在相同的质心能量下竞争。在宇宙学背景下，微波光子背景对超高能中微子的吸收与中微子背景的吸收相当。在穿过物质时，过程$ν\to l W^+$将在核的库仑场中发生。对于铁，每个核子的相互作用率大约是电荷电流截面的20%。相关过程$\antiν_e e^- \to γW^-$在$\antiν_e e^-$散射中占主导地位，其能量高于产生$W$的共振能量约十年。
1997-09-09 astro-ph hep-ph
Varying "constants" in astrophysics and cosmology and ...
我们回顾天体物理学，宇宙学和地球的证据和反对粒子物理学的基本参数的恒定性，并讨论统一和标量介导的力量的理论问题，发现目前的变化率是有界的限制违反弱等效原理。
2006-10-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Patterns of Lorentz symmetry breaking in QED by CPT-odd interaction
在电动力学中，微小的洛伦兹对称性破缺可以通过沿着恒定的陈-西蒙斯（CS）矢量极化的CS相互作用来介导。它的存在使得真空具有光学活性，这是最近从天体物理数据中估计的。我们研究两种可能性的CS矢量是类时或类空，假设它起源于一些赝标物质的v. e. v.。结果表明：a）类时CS矢量使得真空在具有有限真空衰减率的快子光子模式对的产生下不稳定，即它不可能在宏观时间尺度上实现; b）相反，类空CS矢量不产生任何快子模式，而且，如果其动力学对应物基本上由标度不变相互作用描述，那么QED辐射效应导致Lorentz对称性的动力学破缺，即类空CS矢量的出现显得相当自然。
1998-06-24 astro-ph hep-ph
Neutrinos in physics, astrophysics, and cosmology
本文简要回顾了粒子物理中的中微子异常现象以及中微子在宇宙学和天体物理学中所起的作用。演讲的主要部分致力于中微子的影响，特别是中微子振荡对BBN的影响，以及原始丰度的可能空间变化。
2000-06-12 astro-ph
Cosmology and Astrophysics of Minimal Dark Matter
我们考虑DM只耦合到SM规范玻色子，并填充一个规范多重态，例如费米子5重态（这是自动稳定的），或一个类似维诺的3重态。我们重新计算宇宙学遗迹丰度，包括非微扰修正。例如，5重态的预测质量从4.4 TeV增加到10 TeV，间接检测率提高了2个数量级。接下来，我们证明，由于DM多重态的中性和带电成分之间的准简并性，能量E > 10 ^17 eV的DM（可能存在于超高能宇宙射线中）的很大一部分可以穿过地球，以带电状态离开，原则上可以在中微子望远镜中检测到。
2007-07-26 astro-ph hep-ph
Particle Astrophysics and Cosmology: Cosmic Laboratories for New Physics (Summary of the Snowmass 2001 P4 Working Group)
在过去的几年里，我们在天体物理学和宇宙学方面取得了巨大的突破，并有了令人惊叹和困惑的发现。在许多情况下，新的观测结果只能通过引入新的基础物理学来解释。在这里，我们总结了一些最近的进展。然后，我们描述了天体物理学和宇宙学的几个问题，成熟的重大进展，其解决可能需要新的物理学。
2002-01-18 astro-ph hep-ex hep-ph
Gravitational baryogenesis in Gauss-Bonnet braneworld cosmology
在Gauss-Bonnet膜世界宇宙学的背景下，研究了基于Ricci标量曲率的导数与重子数流之间CPT破坏的引力相互作用的引力重子生成机制.我们研究了基本五维引力标度、B-破坏的有效标度和退耦温度对上述机制在辐射主导时代产生可接受的重子不对称性的约束。引力leptogenesis的情况下，轻子数违反相互作用与中微子质量跷跷板运营商，也被认为是。
2005-06-07 astro-ph gr-qc hep-ph
High-Energy Astrophysics and Cosmology
本文评述了高能物理、天体物理和宇宙学之间的联系，特别强调了高能宇宙线物理所起的重要作用。其中包括对大气中微子的理解、对大质量冷暗物质粒子的搜索以及对量子引力模型的可能测试。作为回报，大型强子对撞机的实验可能有助于改进超高能宇宙射线的模型，从而间接地有助于理解它们的起源。只有未来的实验才能告诉我们这些是由于自下而上的天体物理学机制还是自上而下的宇宙学机制。
2002-10-26 astro-ph
Lectures on Astronomy, Astrophysics, and Cosmology
这是一系列讲座的书面版本，针对天体物理学/粒子理论/粒子实验的本科生。我们总结了近年来在理解高能天体物理过程方面所取得的重要进展，我们调查了宇宙学和谐模型的最新进展。
2016-06-15 astro-ph physics.ed-ph
Probing oscillations into sterile neutrinos with cosmology, astrophysics and experiments
我们进行一个彻底的分析产生的振荡信号由一个额外的无菌中微子，扩展以前的分析在简单的限制情况下，包括建立活跃的中微子之间的振荡的影响。我们考虑以下探测：太阳中微子、大气中微子、反应堆中微子和束中微子、大爆炸核合成（氦-4、氘）、宇宙微波背景、大尺度结构、超新星、来自其他天体物理源的中微子。我们发现没有证据表明，在目前的数据中，一个不育的中微子，确定仍然允许的区域，并研究未来的实验可以最好地探测它们：亚兆电子伏的太阳能实验，更精确的研究CMB或BBN，未来的超新星爆炸等，我们讨论如何LSND暗示强烈不赞成（标准）宇宙学的约束。
2004-11-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Cosmology and Astrophysics
在这些讲座中，我回顾了所谓的标准宇宙学模型的现状，该模型基于热门的大爆炸宇宙论和暴胀范式。我将特别强调观测宇宙学的最新发展，主要是宇宙的加速，微波背景各向异性的精确测量，以及从膨胀过程中产生的微小原始波动形成星系和星系团等结构。
2005-02-17 astro-ph
Chaotic Phenomena in Astrophysics and Cosmology
混沌作为非线性系统的典型性质，在天体物理学和宇宙学的诸多问题中发挥着重要作用。在这些讲座讨论的问题包括行星动力学，星系动力学，重建星系团的子结构，在惠勒-德威特超空间的不稳定性。问题的选择旨在显示方法和数学工具的多样性，其中包括多维系统中相对不稳定性的几何判据（Ricci），Kolmogorov-Sinai熵的估计，伪黎曼空间中的双曲性等。
2004-10-11 astro-ph
Planck-scale structure of spacetime and some implications for astrophysics and cosmology
我简要地回顾了普朗克长度在量子引力中的作用的一些方案。特别是，我检查的计划，其中量子引力预计将引入一个最大的加速度和普朗克长度设置的最小值的波长（最大值的动量）的计划之间的差异。我还评论了普朗克尺度下时空结构的一些图像，如时空离散和时空非对易性。我强调，其中一些建议可能在天体物理学和宇宙学方面具有重要意义。
2003-12-08 astro-ph
APS Neutrino Study: Report of the Neutrino Astrophysics and Cosmology Working Group
2002年，Ray Davis和Masatoshi Koshiba被授予诺贝尔物理学奖，以表彰他们对天体物理学的开创性贡献，特别是对宇宙中微子的探测。然而，虽然天文学通过综合多个波长的数据在理解上经历了一场革命，但宇宙只是在中微子中勉强瞥见，只有太阳和附近的SN 1987A。整个宇宙都在等待着我们，由于中微子可以探测到密度、能量和距离都很遥远的天体，因此结果预计会特别令人兴奋。同样，定量宇宙学的革命也提高了对依赖于中微子效应的非常精确的测试的需求，其中最突出的是对中微子质量效应的研究，因为中微子是暗物质中一种很小但已知的成分。在这份报告中，我们强调了中微子天体物理学和宇宙学的进展的一些关键机会，以及对物理学其他领域的影响。
2004-12-20 astro-ph
International Workshop on Redshift Mechanisms in Astrophysics and Cosmology
最近，在爱尔兰发生了一件大事。一群独立的专业研究人员聚集在一起，讨论一个古老的非正统话题，这个话题在天体物理学，特别是宇宙学中具有重要的影响：除了多普勒或宇宙膨胀机制之外，天体物理物体光谱中红移的可能原因。几十年的工作一直致力于这类研究，其中大部分被今天的天体物理学界遗忘。但是，正如本次讲习班的与会者所表明的那样，这个问题仍然悬而未决，辩论仍然存在。无风不起浪，关于红移的替代起源的许多事实和理论的存在可能指向物理学中一些值得进一步关注的新途径。这正是这次会议的目的。(...)
2007-01-03 astro-ph
ARCADE: Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission
宇宙学、天体物理学和漫射辐射绝对辐射计（ARCADE）是一种球载仪器，用于测量厘米波长的宇宙微波背景温度。ARCADE搜寻由早期宇宙能量释放引起的黑体光谱的偏差。在所有可行的宇宙学模型中，CMB光谱中的长波长扭曲都是意料之中的。探测这些扭曲或证明它们不存在是理解早期宇宙的重要一步。我们描述了ARCADE仪器的设计，目前的状况和未来的计划。
2006-09-13 astro-ph
The Impact of AMR in Numerical Astrophysics and Cosmology
我调查的使用和自适应网格细化（AMR）模拟在数值天体物理学和宇宙学的影响。有两种基本技术用于扩展多维欧拉网格模拟的动态范围：单元细化和补丁细化，也称为块结构自适应网格细化（SAMR）。在本调查中，没有试图评估这两种方法的相对优点。相反，讨论的重点是AMR是如何被使用的，以及AMR是如何在从空间物理学到早期宇宙学的各种领域产生科学影响的。在过去十年中，AMR技术越来越多地被采用，部分原因是AMR代码和框架的公开可用性。我为那些有兴趣了解更多AMR模拟的人提供了部分资源列表。
2004-02-13 astro-ph
Strong Equivalence, Lorentz and CPT Violation, Anti-Hydrogen Spectroscopy and Gamma-Ray Burst Polarimetry
强等价原理、定域洛伦兹不变性和CPT对称性是描述基本粒子物理的量子场论的基本组成部分。尽管如此，只要对动力学做简单的修改，就可能违反这两个理论，而这两个理论显然又保留了量子场论本身的基本结构。本文分析了QED中强等价、Lorentz和CPT违反拉格朗日量的构造，并对天体物理偏振测量和精密原子光谱学领域中的一些实验检验进行了评述和建议。特别是，麦克斯韦作用的修正预测了同步辐射线偏振辐射方向的双折射旋转，这可以用射电星系或潜在的伽马射线暴来研究。在狄拉克部分，预测了原子能级的变化，可以在氢和反氢原子的精确光谱学中进行探测，特别是在无多普勒、双光子$1s-2s$和$2s-nd (n \sim 10)$跃迁中。
2004-09-13 astro-ph hep-th physics.atom-ph
A Hybrid AMR Application for Cosmology and Astrophysics
我们描述了Berger和Colella的结构化自适应网格加密算法在宇宙天体物理学领域的应用。这一领域的模拟不仅必须包括遵循可压缩气体动力学双曲方程的气体成分，还必须包括牛顿动力学方程描述的无碰撞成分（如暗物质或恒星）。两种流体通过重力相互作用，这需要椭圆求解器。AMR面临的挑战是双重的。首先，无碰撞材料最容易通过跟踪单个物体的轨迹来建模，这种方法通常被称为N体方案。粒子的引入带来了许多困难，包括物理上的（它们如何与网格中的流体准确地相互作用）和算法上的（如何有效地添加新的数据结构）。第二个挑战是将两个组件之间的引力相互作用结合起来。我们讨论了我们对这两个问题的解决方案，并简要介绍了非常令人鼓舞的结果。
1997-10-16 astro-ph
Testing Dark Energy with the Advanced Liquid-Mirror Probe of Asteroids, Cosmology and Astrophysics
小行星、宇宙学和天体物理学高级液体镜探测器（ALPACA）是一个拟议中的8米液体镜望远镜，测量南半球1000平方度的天空。这将是一个非常简单和便宜的望远镜，但仍然将提供一个强大的光学数据样本研究暗能量。大部分的宇宙学数据由夜间的、高信噪比的、多波段的Ia型超新星光变曲线组成。在三年运行结束时，ALPACA预计将收集100，000个SNe Ia，直到z~1。这将使我们能够减少目前影响标准蜡烛关系的系统性不确定性。该调查还将提供其他几个数据集，如探测物质功率谱中的重子声学振荡和剪切弱透镜测量。在这个初步的分析中，我们预测的限制暗能量参数从SN Ia和重子声学振荡。这两个数据集的结合将在最小先验假设下对暗能量参数提供竞争性约束。需要进一步的研究来解决弱透镜测量的准确性。
2006-03-30 astro-ph
FISICA: The Florida Image Slicer for Infrared Cosmology & Astrophysics
我们报告的设计，制造和对天空的性能佛罗里达图像切片红外宇宙学和天体物理学（FISICA）-一个完全低温全反射图像切片积分场单位的FLAMINGOS近红外光谱仪。FISICA与FLAMINGOS的设计接受接近f/15的输入光束，在KPNO 4米望远镜的卡塞格伦f/15焦点上提供16 x33-arcsec视场的R \sim 1300光谱，或者在Gran Telescopio Canarias 10.4米望远镜的Nasmyth或Bent Cassegrain焦点上提供6x 12-arcsec视场。FISICA使用三组“单片”动力镜阵列来实现这一点，每组有22个镜面切割成一片铝。我们回顾了FISICA的光学和光机设计和制造，以及FISICA与FLAMINGOS仪器集成的实验室测试结果。最后，我们提出的性能结果与FISICA在KPNO 4米望远镜的观测和FISICA性能的比较，其他可用的IFUs的4米至8米级望远镜。
2006-04-27 astro-ph
Relativistic Aberration Effect in Astrophysics and Cosmology
相对论像差影响以相对论速度运动的物体的视光度。从活动星系核喷射出来的进入或退出的喷流的超光度或变暗被认为是这种效应的表现。红移的宇宙学天体，如高z星系和高z星系中的超新星，也会由于相对论性像差而受到光度变暗的影响，尽管包含光谱红移和时间膨胀的校正项被用来在restframe模板中缩放观测到的幅度。宇宙的膨胀导致从发射时刻到现在的z = 0局域空间的物体的距离延长;这种延长等于由于相对论光行差的影响，从表观尺寸到狭义相对论中的重构框架距离的明显增加。与标准的静止空间大爆炸模型相反，相对论性像差的影响在膨胀空间模型中为零;如果局部空间和局部物体与宇宙一起膨胀，那么到高红移物体的光度距离似乎比大爆炸模型中更小。
2005-05-10 astro-ph
A practical guide to Basic Statistical Techniques for Data Analysis in Cosmology
这是在第十九届加那利群岛天体物理冬季学校的4个讲座的总结“宇宙微波背景，从量子涨落到现在的宇宙”。讲座是为宇宙学的硕士/博士生准备的。
2008-01-07 astro-ph
Braneworld black holes in cosmology and astrophysics
我们宇宙的膜世界描述需要一个大的额外维度和一个基本的引力尺度，与普朗克尺度相比，这个尺度可能要低几个数量级。膜世界方案的一个有趣的结果是膜引力场方程的球对称真空解的性质，它可以代表与四维中普通黑洞相比性质截然不同的黑洞。我们讨论某些膜世界黑洞几何的某些关键特征。这样的黑洞很可能具有不同的宇宙学和天体物理学分支。描述了原始膜世界黑洞的宇宙学演化，突出了它们的寿命，由于在早期膜世界高能时代的辐射的修改蒸发和有效吸积。观测到的黑洞在不同时期的各种蒸发产物的丰度对它们的初始质量分数施加了限制。幸存的原始黑洞可能是星系晕中存在的暗物质的候选者。我们讨论膜世界黑洞的引力透镜效应。与强场引力透镜的相对论图像相关的观测值原则上可以用来在未来的观测中区分不同的膜世界黑洞度量。
2005-09-08 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology as a Problem in Critical Phenomena
宇宙学和天体物理学中的几个问题，其中各种类型的临界现象可能发挥作用的描述。这些包括组织的磁盘的螺旋星系，在icosmology的结构形成问题的各个方面，在粒子物理学和宇宙学的初始条件和参数的选择问题和恢复的问题的经典极限从非微扰配方的量子引力。
1995-05-16 astro-ph gr-qc
