DM haloes in the fifth-force cosmology
我们研究了长程标量相互作用如何影响暗物质晕的性质。为了做到这一点，我们采用ReBEL模型，实现了额外的暗物质粒子之间的相互作用。在现象学层面上，这相当于引力的修正。我们利用一系列高分辨率的宇宙学模拟分析了五个ReBEL模型和$Λ$ CDM模型之间的差异。重点放在调查如何晕属性的变化存在的第五种力量。我们报告说，ReBEL晕的密度分布很好地描述了NFW的配置文件，但从$5\%$的平均浓度比标准的$Λ$ CDM值高几倍。我们还发现了一个轻微的增加晕自旋的晕更大规模比$5\times10^{11}\M_{\odot}$，反映了更高的旋转支持这些晕由于标量力。此外，我们模型中的暗物质晕比$Λ$ CDM模型中的暗物质晕更接近球形。ReBEL晕也更维里化，与$Λ$ CDM有很大的差异，对于强第五力和弱标量相互作用的变化要小得多。
2014-03-26 astro-ph.CO hep-th
Quantum corrections to symmetron fifth-force profiles
Department of Physics and Astronomy, University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文系）
本文研究了非线性标量-张量引力理论中对称子第五力的量子修正，探讨其在局部实验中可能被屏蔽的特性，并指出某些参数下对称子力可能弱于经典预测。
2026-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Bounds on Dark Energy Induced Fifth Forces
考虑了当标准模型中所有粒子都解耦时，低能下引力的Wilson有效作用量。当${\cal R}^2$项占主导地位时，该理论等价于具有与物质的普适耦合$β=1/\sqrt 6$的标量张量理论，对于该理论，我们给出了标量子质量$m$的强上下界，该质量是通过使用Eöt-Wash实验对平方反比定律的修正、对星系团热气体的观测和普朗克卫星对中微子质量的数据得到的。就在$m^{-1}$阶距离上介导的标量相互作用的范围而言，这导致了在将来的牛顿引力平方反比定律偏差的实验测试范围内的小间隔$4\,μm \lesssim m^{-1} \lesssim 68\, μm$。
2019-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vanishing Preons in the Fifth Dimension
利用旋量几何方法研究了N=2，D=5规范超引力与任意数量的阿贝尔向量多重态耦合的超对称解。利用hep-th/0606049中发展的方法分析IIB型超引力中的前子，我们证明了不存在精确保持3/4超对称性的解。
2006-12-09 hep-th
Why Randall-Sundrum Scenarious are not Compatible with an Orbifolded Fifth Dimension
我们表明（已经知道）的事实，兰德尔-Sundrum的不规则性，虽然兼容的${\mathbb{Z}}_2$ orbifold对称不能举行规则性的领域在orbifold平面在没有边界的行动和各自的跳跃的领域。这使得这些模型在数学上不一致，并且使包含在更高维的理论（如弦论）中的这些模型无效。为了完整性，我们指出了一些方向已经在文献和进展。
2006-02-07 hep-th
Gravity In A Model Of Multi Branes Alternated Between Minkowski And AdS Spacetime In The Fifth Dimension
本文构造了一个第五维Minkowski时空和AdS时空交替的多brne模型，研究了我们宇宙膜上的引力。我们将证明在这个模型中既有产生“准定域引力”的类引力子共振态，也有大质量KK模的共振态。该模型产生的重力偏离牛顿引力势在小和大规模，但可以被证明是一致的，在没有微调的模型参数的观察。
2002-06-29 hep-th
Induced current and redefinition of electric and magnetic fields from non-compact Kaluza-Klein theory: An experimental signature of the fifth dimension
具有四维源的引力场和电磁场方程可以解释为源于五维真空爱因斯坦方程。电磁势的规范不变性导致一个“广义”电磁场张量。我们利用作用量原理推导出平坦时空中自由电磁场的运动方程，并将一个有效电磁流与一个纯粹的高维源隔离开来。这种电流至少在原理上提供了一种通过实验检测额外维度的方法。
2005-05-05 hep-th
Fifth force from fifth dimension: a comparison between two different approaches
我们在引力的诱导物质理论的背景下，研究了粒子在一个额外维的时空中运动的动力学。我们研究了第五种力作为额外维度引起的效应的出现，并讨论了第五种力形式主义的两种不同方法。然后，我们给出了两个例子，这两种方法的应用考虑的情况下，一个Ricci平坦的扭曲的产品流形和广义Randall-Sundrum空间。
2003-03-11 gr-qc hep-th
Evidence for the Fifth Element Astrophysical status of Dark Energy
10年前哈勃图所揭示的遥远Ia型超新星加速膨胀的证据代表了基础物理学和宇宙学的一次重大现代革命。对于引力在大尺度上变得相斥这一事实的解释，究竟是应该在广义相对论中找到，还是应该在一个新的引力理论中找到，目前还不清楚。然而，这种加速的现有证据都来自天体物理观测。在接受对基础物理学的重大修订之前，批判性地审视天体物理学观测的现状及其解释中可能存在的局限性是很有趣的。在这篇评论中，主要的各种观测探测器以及解释它们的框架，特别注意复杂的天体物理学和理论假设，可能会限制实际证据的加速膨胀。即使用怀疑的眼光审视，宇宙加速膨胀的证据也是强有力的。对它的起源的调查似乎是现代物理学最迷人的挑战。
2010-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs Field as Weak Boson in five Dimensions
我们提出了一个五维标准模型，把希格斯场看作是与第五维相关联的弱玻色子。从五维场强的第五分量出发，得到了希格斯场的动力学项。费米子场与希格斯场的耦合常数仅为弱耦合常数。但是，由于真空期望值依赖于第五坐标，我们可以解释基本粒子的各种质谱。
2002-07-16 hep-th
Multiflavour excited mesons from the fifth dimension
利用规范/弦对应方法研究了由不同动力学质量组分组成的激发态强子的Regge轨线和夸克-反夸克能量。首先，我们在一个超对称系统，D3-D 7，在极端的情况下，演示的过程。然后讨论了大Nc QCD的对偶模型D4-D 6系统。在后一种情况下，我们发现场论所期望的矢量类理论的总体特征：谱类似于重夸克偶素的谱，单重态和第一激发态的Chew-Frautschi图与格点量子色动力学的图定性一致。我们强调包括不同成分群众的突出点。
2004-12-21 hep-th
On degenerate metrics, dark matter and unification
提出了一个五维相对论，它表明引力和电磁学可以用简并度规统一起来。有四个场（在四维意义上）：一个张量场，两个矢量场和一个标量场，它们是统一的，结合了类规范不变性和反射对称性，这意味着两个矢量场都是光子。这种类似规范的不变性意味着第五维是不可直接观测的;它也意味着电荷是一个运动常数。标量场类似于Brans-Dicke标量场，并且当耦合常数趋于无穷大时，理论在极限上趋于Einstein-Maxwell理论。由于在第五维空间中，场有一定的变化范围，所以光子在第五维空间中有可能具有波动行为。波的行为有两个影响：它给光子质量，并阻止它们直接与正常物质相互作用。然而，这些大质量光子仍然充当引力源，因此它们是暗物质的候选者。
2018-11-27 gr-qc hep-th physics.gen-ph
Interacting with the fifth dimension
给出了一些新的五维极小标量爱因斯坦精确解。这些新的解决方案是针对用于衡量与第五维的相互作用的各种标准进行测试的。
2004-12-11 astro-ph gr-qc hep-th
Modeling the fifth dimension with scalars and gravity
一种方法获得解决方案的经典方程标量加引力在五维适用于最近的建议膜世界现象学。该方法只涉及一阶微分方程。它的灵感来自于测量的超引力，但不需要超对称性。我们的第一个应用程序是一个完整的非线性处理最近研究的膜间间距的稳定机制。在常规的微调之后，间距被唯一地确定，以实现零四维宇宙学常数。如果这种微调是不完美的，那么就存在四维膜是德西特或反德西特时空的解。我们的第二个应用是建设顺利域壁解决方案，在一个明确的限制方法任何所需的阵列急剧本地化的正张力膜。作为分析的一个分支，我们提出了一个非超对称四维重整化群流的超引力c函数的构造。本文还研究了任意标量重力背景下的涨落方程。它表明，所有的模型，其中第五维是有效的紧化包含一个无质量的引力子。引力子是第五维空间中的恒定模式。分离后的波动方程可以转换成超对称量子力学的形式。引力子波函数是超对称基态，不存在快子。
2000-05-09 hep-th
Sub-eV scalar dark matter through the super-renormalizable Higgs portal
标准模型的希格斯门提供了通过超重整化算子$ϕ(H^\dagger H)$耦合到非常轻的标量场$ϕ$的机会。这就允许存在一种非常轻的标量暗物质，它与标准模型粒子有相干相互作用，但其质量不受辐射修正的影响。我们分析随之而来的第五力测量的约束，随着宇宙学的要求。我们发现，第五种力的可检测水平可以在低暴胀尺度的模型中实现，并在$ϕ$的初始偏差从其最小值进行一定量的微调。
2010-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle masses and the fifth dimension
首先，我们以一种非正式的、定性的方式论证，为了能够解决基本粒子质量的问题，将时空扩展到五维是很自然的。制定了几个标准，以确保该计划的成功。将庞加莱群扩展到时空的所有保角变换的群C就是满足这些准则的一种方案。然后，我们表明，自旋1/2费米子耦合到一个自作用力规范场的场方程预测所需类型的质量谱：对于一定范围的一个关键参数（卡西米尔不变量）的三个质点频谱，适合的“下”夸克d，s和b在其实验范围内获得。合理的值的耦合常数（QCD幅度）和空间波函数的范围（几个费米）也导致。与电弱理论的兼容性也进行了讨论。
2003-10-17 hep-th
Quarkonium from the Fifth Dimension
在N=4的杨-米尔斯理论中加入质量为m_Q的基本物质，我们研究了夸克偶素和含有轻伴随粒子的“广义夸克偶素”。在大的t Hooft耦合下，自旋<=1的状态是非常轻的（Kruczenski等人，hep-th/0304032）。我们研究了它们的形状因子，发现这些强子不同于QCD中已知的任何强子。用传统的尺度来衡量，它们的大小似乎是无限的（就像平面空间中的弦一样），但我们证明了这是尺度的失败。所有的强子实际上都是有限大小的~ \sqrt{g^2N} /m_Q，不管它们的径向激发能级和它们包含多少价伴随粒子。自旋为1的夸克偶素的某些形状因子在大g ^2 N极限下消失，因此这些强子既不类似于观测到的J/Psi夸克偶素态，也不类似于ρ介子。
2004-03-20 hep-th
TASI 2004 Lectures: To the Fifth Dimension and Back
2004年在TASI上发表的关于额外维度的介绍性讲座。重点是基本机制，而不是具体模式。
2005-11-17 gr-qc hep-ph hep-th
Electromagnetic form factors from the fifth dimension
我们分析了各种$U(1)_{EM}$形状因子的介子在强耦合的$\mathcal{N}=2$味版本的$\mathcal{N}=4$ $SYM$，成为共形的紫外线。夸克的质量打破了红外线的共形对称性，产生了一个质量间隙。在适当的极限下，引力对偶可以用$AdS_5\times S^5$中的探测$D7$ -膜来描述.通过研究$D7$涨落，我们找到了“介子有效理论”中的合适项，这使我们能够计算所需的形状因子，即$γπρ$和$γf_0ρ$跃迁形状因子。在大的$q^2$，我们发现与朴素部分子模型计数完全一致，这是量子色动力学和我们的模型在紫外线下的共形性质的结果。通过使用相同的工具，我们可以计算$γ^*γ^*π$形状因子。然而，这个通道更微妙，与QCD结果的比较更复杂。
2008-04-08 hep-th
Oskar Klein and the fifth dimension
经过简短的传记总结科学生活的奥斯卡克莱因，一个更详细的，并希望教学介绍他推导的相对论克莱因-戈登波动方程。这是他根据爱因斯坦的广义相对论在五维时空中统一电磁学和引力的结果。这个想法以前已经探索卡鲁扎，但克莱因使它更容易接受的建议，额外的维度可以紧凑化，因此保持不可观察时，它是足够小的。
2013-09-16 hep-th physics.hist-ph
Scattering into the fifth dimension of N=4 super Yang-Mills
我们研究了N=4的超杨-米尔斯理论中平面散射振幅的量纲正则化的另一种方法。红外发散由希格斯机制获得的质量调节，使我们能够在四维中工作。相应的弦论设置表明，振幅具有精确的对偶共形对称性。后者作用于振幅的运动学变量以及有效的五维空间中的希格斯质量。我们通过规范理论中的一个明确计算证实了这一预期。这种精确的对偶共形对称的结果是允许出现在振幅中的标量基积分的显著减少的集合。例如，三角形子图被排除。我们认为，幂的振幅的研究是简单的希格斯德理论，因为在质量调节器中的倏逝项可以一贯下降。我们通过将四点振幅取幂为两个循环来说明这一点。最后，我们还解析计算了具有内部质量的双环主积分的小质量展开。
2010-01-05 hep-th
Classification of 5-Dimensional Space-Time with Parallel 3-Branes
如果第五维是一维连通流形，直到同构，唯一可能的时空将是$M^4 \times R^1$，$M^4 \times R^1/Z_2$，$M^4 \times S^1$和$M^4 \times S^1/Z_2$。在第五维空间中，宇宙学常数存在两种可能性：宇宙学常数是常数，宇宙学常数是截面常数。我们在这类时空上构造了平行3-膜和沿第五维具有常数/截面常数宇宙学常数的一般模型，并指出对于紧致的第五维，膜张力之和为零，对于非紧致的第五维，膜张力之和为正.我们假设包含我们世界的可观测膜应该具有正张力，并得到在这些情形下规范层次问题可以得到解决。我们还讨论了一些简单的模型。
2000-04-14 hep-ph hep-th
N=1-Supersymmetric Description of a Spin-1/2 charged Particle in a 5d-World
研究了自旋为1/2的带电粒子在5维电磁场中的动力学行为。然后，我们认为我们处于$TeV$ \尺度，因此我们可以进入第五维，并在一个5维膜中进行我们的物理考虑。在这个膜中，我们把注意力集中在带电粒子的量子力学动力学最低限度地耦合到5维电磁场。我们提出了一种方法来确定亚伯拉罕-洛伦兹回反作用力作为额外的（第五）维的影响。此外，一种暗物质的行为可以在粒子与体电场相互作用的动力学的特定机制中被识别。
2012-04-06 hep-th
Shortcuts in the fifth dimension
如果我们的宇宙是一个嵌入在五维反deSitter时空中的三膜，其中物质被限制在膜中，引力存在于无限大的空间中，那么发光和引力信号的因果传播一般是不同的。一个在膜上两点之间传播的引力信号可以走一条“捷径”穿过物体，看起来比一个光子沿着膜上的测地线在同样的两点之间传播要快。类似地，在给定的时间间隔内，引力信号可以比发光信号传播得更远。我们量化了这种效应，并分析了这些捷径通过第五维对宇宙学的影响。
2001-03-19 astro-ph gr-qc hep-ph
The fifth dimension in the worldline formalism, holography, and the Wilson flow
我们在世界线形式主义的框架下发展了一个强子模型。虽然它完全基于四维量子场论，但它与全息方法有许多共同的特征：通过使用世界线形式主义，这种方法本质上是量子力学的。作为辅助的第五维，施温格的真时与物理上的四维时空一起组成AdS5几何，由于共形对称破缺效应，AdS5几何被扭曲。隐藏的局部对称性是突现的。通过Wilson流（梯度流）将四维源扩展到五维场。流的变分原理精确地再现了相应的全息计算。在非相对论情形下，世界线方法也得到了更高维的描述。
2014-05-22 hep-lat hep-ph hep-th
Four-Dimensional Planck Scale is Not Universal in Fifth Dimension in Randall-Sundrum Scenario
最近有人提出，可以通过考虑在$S^{1}/Z_{2}$上紧化的扭曲的第五维来解决层次问题。在这方面的许多研究都假设了一个特定的选择，即当人们求解五维爱因斯坦方程时出现的积分常数$σ_{0}$。由于$σ_{0}$不是由五维理论的边界条件决定的，因此在某种意义上可以将$σ_{0}$视为规范自由度。到目前为止，所有的迹象都表明四维普朗克质量依赖于$σ_{0}$。本文仔细研究了Randall-Sundrum模型中的几何性质，并考虑了四维普朗克质量在$y$的哪个位置被测量。结果发现，四维普朗克质量$M_{\rm Pl}$与五维基本质量尺度$M$之间存在$σ_{0}$无关的关系，并且当我们考虑标准模型约束在远膜上的模型时，我们可以把$M$带到TeV区域.我们还确认，远膜上的物理质量不依赖于$σ_{0}$考虑散装标量场作为一个说明性的例子。由此产生的卡鲁扎-克莱因模式的质量尺度是$M$的顺序。
2000-06-16 hep-ph hep-th
Electroweak Symmetry Breaking and Precision Tests with a Fifth Dimension
我们对最近提出的R^4XS^1/Z_2上的五维模型进行了轻微的改进，对风味和CP守恒的电弱可观测量进行了完整的研究，其中希格斯玻色子是规范场的内部分量，洛伦兹对称性在第五维中被破坏。有趣的是，对电弱可观测量的相关修正是普适的，本质上只依赖于希格斯质量的值和新物理学的尺度，在我们的例子中是紧化尺度1/R。该模型通过了90% C.L.时1/R > 4.7 TeV的所有约束，对参数进行适度的微调。希格斯粒子的质量总是小于200 GeV，尽管由于T参数的大修正，更高的值是允许的。模型中最轻的非SM态通常是质量为1-2 TeV的有色费米子。
2006-11-13 hep-ph hep-th
Echoes of the fifth dimension?
在这篇文章中，我们研究的问题，最高能量的宇宙线原色可能是超相对论磁单极子。分析是在大的紧凑尺寸和TeV尺度量子引力的框架内进行的。我们的研究表明，虽然这一假设必须被视为高度投机，但不能用目前的数据排除。
2000-11-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Energy, scalar-curvature couplings and a critical acceleration scale
研究了高阶曲率项与宇宙学滚动标量场的耦合效应。我们表明，当理论的强耦合尺度在10^{-3}-10 ^{-1}eV的范围内时，即使场的质量与真空中的哈勃尺度相当，并且与SM场的耦合是非抑制的，模型也通过了关于第五种力存在的所有实验界限。原因是，耦合到一定的曲率不变的行为作为一个有效的质量，在大曲率的区域增长。这防止了场在源附近向下滚动，并使其对在实验室中进行的第五力搜索实验的影响仅在亚毫米尺度上可观察到。我们得到的静态球对称的解决方案的理论，并表明，一个长程力出现，但它是打开只有低于一个固定的牛顿加速度尺度的顺序的哈勃常数。我们评论的可能性，利用这一特点的模型，以减轻清洁发展机制小规模的危机，其可能的关系MOND。
2007-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Light scalars from a compact fifth dimension
我们考虑与重力耦合的一般五维西格玛模型，具有任意数量的标量以及一般西格玛模型度量和势。我们详细讨论的标量波动的边界条件的问题，在第五维是紧凑的情况下，并提供一个简单的（和非常一般的）算法程序计算的频谱的物理标量波动的完全反反应系统。特别关注的条件下，标量激发（胶球）的频谱包含参数轻态，我们应用的形式主义，一些特别简单的玩具模型，这可以被认为是规范/引力强耦合，非共形四维规范理论。我们的例子是在唯象有效场论的构造（自下而上的方法）和超引力极限下十维弦论的一致截断（自上而下的方法）的背景下选择的。在其中一个例子中，尽管在深红外中存在一个坏的裸奇点，但光谱中仍然存在一个轻的光子，在这附近，对偶理论的RG流肯定远离任何固定点。如果这一特征在奇异性得到解决的完整模型中持续存在，这将证明至少在某些行走的彩色理论中可以预料到轻膨胀子。我们在这里提供了所有的技术细节，以测试这一声明，一旦这样一个完整的模型被确定。
2011-03-27 hep-ph hep-th
Absence of the Fifth Force Problem in a Model with Spontaneously Broken Dilatation Symmetry
研究了一个包含$ϕ$和尘埃（作为物质模型）的尺度不变模型，由于该模型的内在特征，其位移对称性$ϕ\toϕ+const.$在经典水平上自发破缺.电子-物质耦合“常数”$f$似乎与物质密度有关。在正常情况下，也就是说，当物质能量密度比暗能量密度中玻色子的贡献大许多个数量级时，$f$会变得小于物质所占体积中的“真空质量”与普朗克质量之比。该模型产生这种“阿基米德定律”，没有任何特殊的（旨在此）选择的基本行动，没有微调的参数。该模型不仅解释了为什么迄今为止所有试图发现牛顿引力标量力修正的尝试都没有成功，而且还预测在不久的将来，在天文测量以及专门设计的第五种力实验中，没有机会检测到这样的修正中，短（如毫米），甚至超短（几纳米）范围。该预测是其他已知模型预测的替代。
2007-04-30 astro-ph gr-qc hep-th
Stationary vacuum hyper-cylindrical solution in 4+1 dimensions
我们找到了一个4+1维定态真空超圆柱解，它在$3-$维上是球对称的，并且在第五坐标上平移时是不变的.该解决方案的特点是由三个参数，质量，张力和守恒动量沿第五坐标。该度量局部等价于已知的静态解。我们简要讨论了它的物理性质。
2007-08-14 gr-qc hep-th
A Model of Electroweak Symmetry Breaking from a Fifth Dimension
我们重新考虑了把希格斯场确定为平坦空间R^4 XS ^1/Z_2中规范场的内部分量的想法，这是通过放松在体中具有未破缺的SO（4，1）洛伦兹对称性的约束来实现的。通过这种方式，我们表明，以前的模型的主要共同问题，即预测一个太轻的希格斯和顶质量，以及一个太低的紧致化尺度，都得到了解决。我们主要集中我们的注意力在以前构建的模型。我们展示了如何，很少的修改和放松SO（4，1）对称性的要求，一个潜在的现实模型可以得到一个温和的调整在参数空间的理论。在这个模型中，希格斯势是稳定的，费米子质量的层次解释。
2005-12-21 hep-ph hep-th
Albert Einstein and the fifth dimension. A new interpretation of the papers published in 1927
爱因斯坦在1927年发送了两个简短的通信普鲁士科学院卡鲁扎的五维理论。在他的爱因斯坦传记中，亚伯拉罕·派斯断言，他无法理解促使爱因斯坦交流他的工作的原因。事实上，爱因斯坦的论文似乎与1926年发表的奥斯卡·克莱因的方法非常接近。这个问题似乎还没有答案，在最近的作品中也是如此。我们分析了爱因斯坦和克莱因的工作之间的差异，我们提出了一个新的解释爱因斯坦的方法。在1927年，他试图利用外尔的尺度不变性，以建立一个理论，涵盖宏观以及微观现象。在构建五维作用量时，爱因斯坦以现代的方式使用了“规范不变性”的概念。此外，我们提出了一个额外的动机的事实，他没有提到克莱因和弗拉基米尔福克的贡献在他的第一次沟通，我们显示进一步的证据，这将证实也保罗Halpern最近的建议。作为一个后果，我们的解释的作用，共形变换，我们建议，在1927年爱因斯坦没有考虑第五维作为真正的，他的做法，不像克莱因的尝试，不能被认为是不一致的。
2019-07-16 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Communication through an extra dimension
如果我们的可见宇宙被认为是五维超宇宙中的一个被困壳，那么其中的所有物质都可能通过穿过第五维的超光速信号连接起来。壳层中的事件仍然是因果关系，然而，信号的传播根据第五坐标以不同的速度进行。
1999-10-21 gr-qc hep-ph hep-th
The Standard Model from extra dimensions
我们提出了一个简单的N=1的五维模型，其中第五维是紧的orbifold $S^1/Z_2$。非手性物质生活在第五维（五维）的大部分，而手性物质生活在轨道的固定点（四维边界）。无质量扇区构成了最小超对称标准模型，而有质量模在N=2的超多重态中重新排列。通过Scherk-Schwarz机制破缺超对称后，零模可以还原为非超对称标准模型。
1998-06-04 hep-ph hep-th
Gravity theory with a dark extra dimension
我们建立了一个真空引力理论，其额外维度为零的真长。给出了场方程的最一般解。这个公式没有卡鲁扎-克莱因模式，并且不允许引力子沿着不可见的第五方向传播。除了真空能量和辐射，相关的涌现理论还表现出非传播的矢量张量多重态，这在标准爱因斯坦引力中是没有类似物的。它是自然惰性的，服从有界状态方程，具有与普通物质完全不同的耦合特性。基于这些独特的特征，我们提出这种几何多重态可以取代假设的"暗物质“。作为支持这种可能性的进一步证据，我们表明，银河系的旋转曲线被预测为渐近平坦。
2020-05-23 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Dark matter superfluid and DBI dark energy
最近的研究表明，在不影响$Λ$冷暗物质模型在宇宙尺度上的成功的情况下，修正的牛顿动力学（MOND）可以被推导为星系尺度上类轴子暗物质凝聚成超流体时的涌现现象。本文提出了一种与物质分量共形耦合的Dirac Born Infeld（DBI）标量场。为了维持暗物质超流MOND现象在星系尺度上的成功，必须在星系尺度上屏蔽DBI标量引入的第五种力。事实证明，屏蔽效应自然地导致了一个长期存在的谜团的简单解释，即MOND临界加速度与现在的哈勃尺度一致。只要屏蔽的DBI标量在宇宙尺度上也起着暗能量的作用，这个星系符合问题就解决了。
2016-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
5D Rotating Black Holes as dark matter in Dark Dimension Scenario: Hawking Radiation versus the Memory Burden Effect
University of Ioannina（约阿尼纳大学）
本文探讨五维原初旋转黑洞作为暗物质的可能性，指出在暗维度情景中，五维黑洞的蒸发速率较四维黑洞更慢，且记忆负担效应进一步延长其寿命，使其成为暗物质的有力候选。
2025-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Comments Concerning a Hypothetical Mesoscopic Dark Dimension
本文指出在弦理论/M理论中实现1至10微米暗第五维度有两种方式：暗维度既可以是圆拓扑（4d时空局域于大统一尺度膜上），也可以是两端连膜的线段，后者意味着微米级距离处存在平行4d时空。
2024-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$R^2$ Dark Energy in the Laboratory
我们分析了在大宇宙尺度和实验室实验中，主要曲率平方对引力低能有效作用的贡献的作用。我们认为，在低能量的自然关系$c_0λ^2\simeq 1$之间的${\cal R}^2$系数$c_0$的Ricci标量平方项在这种扩展和暗能量规模$Λ=(λM_{\rm Pl})^4$在四维普朗克质量单位。我们展示了宇宙膨胀率的加速、引力的局部测试和模型的量子稳定性之间的相容性如何收敛，以选择这样一种关系，直到一个应该通过实验确定的系数。当嵌入这个低能量的引力理论到候选人的紫外线完成，我们发现，所提出的关系是保证在弦启发超引力模型与模量稳定和超对称破缺导致德西特紧化。在这种情况下，${\cal R}^2$重力的标量自由度与体积模量相关联。一旦用标量-张量理论来描述，有效理论就相当于一个大质量标量场，它与物质应力-能量张量的普适强度$β=1/\sqrt{6}$相耦合。当关系式$c_0λ^2\simeq 1$实现时，我们发现在天体物理学尺度和宇宙学中，标量场是超局域的，因此在如此大的尺度上不会产生效应。另一方面，标量场的质量被扭摆实验（如Eöt-Wash）中的第五种力的不可观测性所严格限制。事实证明，宇宙学中对暗能量尺度的观测意味着在不久的将来，标量场可以通过第五种力的实验来检测。
2018-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collider constraints on interactions of dark energy with the Standard Model
我们研究的模型中，一个轻标量暗能量粒子耦合到规范场的电弱力，光子，Z和W玻色子。我们的分析适用于一大类相互作用的暗能量模型，包括那些暗能量质量可以通过所谓的变色龙机制调整以逃避第五力边界的模型。我们的结论是-与通常的希格斯部门的选择-电弱精密观测筛选的间接影响的暗能量，使这种校正有效地不可观察的，在当今的对撞机，并限制了暗能量发现潜力的任何未来的国际直线对撞机。我们发现，一个类似的筛选效果适用于风味变化的中性电流介导的过程，这可以追溯到Glashow-Iliopoulos-Maiani机制。然而，大型强子对撞机通过弱玻色子融合产生的希格斯玻色子可能会得到可观测的修正。
2009-12-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric Inflation from the Fifth Dimension
我们发展了一个高尺度暴胀与超引力耦合的超对称双轴子模型，其中轴子结构起源于额外维度中的规范对称性，并受到额外维度中的规范对称性的保护。虽然局部超对称性（SUSY）在高尺度暴胀期间必然是Higgsed的，但我们证明了它在当前时代可以自然地生存到$\sim$ TeV尺度，以解决电弱层次问题。我们证明了在高维规范对称性下，带电场如何在树能级上产生一个合适的轴子暴胀有效势。暴胀的轨迹位于双轴子场空间中最轻的方向，具有周期性的有效势和从根本上亚普朗克动力学产生的有效超普朗克场范围。场空间中较重的方向也起着重要的作用，在暴胀过程中作为超希格斯的主要来源。这个模型提出了一个有趣的相互作用的调谐考虑有关的电弱层次，宇宙学常数和通货膨胀的超势，其中最大的自然有利于超对称性打破附近的电弱标度通货膨胀后。标量超伙伴的轴子暴胀子，“sinflaton”，可以自然有$\sim$哈勃质量在通货膨胀和足够强的耦合到暴胀子调解原始非高斯的可观察强度在未来的21厘米调查。在高维规范对称性下的非最小带电场可以在持续测量的灵敏度范围内对CMB中的周期性调制做出贡献。
2021-06-30 gr-qc hep-ph hep-th
