Lorentz and CPT tests with hydrogen, antihydrogen, and related systems
潜在的精密光谱作为一种工具,在系统的搜索洛伦兹和CPT违反的影响进行了研究。系统考虑包括氢,反氢,氘,正电子素,和氢分子和分子离子。微扰位移的能级和关键跃迁频率的推导,允许任意质量尺寸的洛伦兹违反运营商。可观测的影响是从各种直接测量,恒星和年度变化,物种之间的比较,和重力响应。我们使用现有的数据,把新的和改进的约束非相对论性系数洛伦兹和CPT违反,我们提供了估计未来可达到的直接光谱的各种系统或测试与氢和氘脉泽。结果揭示了许多迄今为止尚未测量的系数的潜在敏感性,以及比某些现有结果数十亿倍或更多的潜在改进。
2015-06-04 hep-ph
CPT-symmetry studies with antihydrogen
各种超越标准模型的物理学方法都可能导致CPT不变性的小破坏。由于CPT对称性可以精确测量,CPT测试提供了一个有趣的现象学途径来寻找潜在的物理。我们讨论这个推理更详细,评论CPT和洛伦兹不变性之间的联系,并审查CPT打破将如何影响(反)氢光谱。
2016-04-28 hep-ph
Lorentz and CPT violation and the hydrogen and antihydrogen molecular ions I -- rovibrational states
Swansea University(斯旺西大学)
通过分析氢分子离子的转动振动谱,研究洛伦兹和CPT不变性在低能有效理论中的表现,利用氢和反氢的高精度跃迁频率提高对基本对称性的测试。
2026-04-16 hep-ph physics.atom-ph
Lorentz and CPT violation and the hydrogen and antihydrogen molecular ions II -- hyperfine-Zeeman spectrum
Department of Physics, Faculty of Science and Engineering, Swansea University(斯旺西大学科学与工程学院物理系)
通过研究氢分子离子和反氢分子离子的超精细塞曼谱,探讨洛伦兹和CPT破坏在质子部分的高灵敏度检测,结合旋轨耦合效应分析。
2026-04-16 hep-ph physics.atom-ph
Lorentz and CPT violation and the hydrogen and antihydrogen molecular ions III -- rovibrational spectrum and the non-minimal SME
Swansea University(斯旺西大学)
通过研究氢和反氢分子离子H₂⁺和H₂⁻的转动振动跃迁,探讨洛伦兹和CPT对称性破坏,利用SME理论分析其光谱特性,扩展非最小SME结果,探讨转动和洛伦兹加速对跃迁频率的影响。
2026-04-16 hep-ph physics.atom-ph
Prospects for testing Lorentz and CPT symmetry with ${\rm H}^+_2$ and ${\rm \bar{H}}^-_2$
本文基于标准模型扩展提出利用 H$_2^+$ 振转跃迁检验洛伦兹与 CPT 对称性的模型,指出恒星时变化研究可首次约束 SME 质子系数,并论证反氢分子离子与原子反氢实验在约束 CPT 破坏算符上互为补充。
2025-03-08 hep-ph
In-beam hyperfine spectroscopy of antihydrogen, hydrogen and deuterium
ASACUSA合作正在开发一种反氢原子的偏振束,以精确确定CPT和洛伦兹不变性研究的基态超精细结构。使用一束普通的氢,测量的$σ$和$π$ -过渡已被执行,调查取向相关的SME系数。此外,正在准备用氘束进行第一次超精细实验。
2022-12-26 hep-ph physics.atom-ph
Lorentz and CPT Tests in Matter and Antimatter
本文综述了近年来在原子和粒子系统中研究洛伦兹对称性和CPT对称性检验的理论工作。在物质和反物质的各种测试进行了讨论,包括测量异常磁矩在潘宁陷阱,原子钟转换的比较,高精度的光谱测量氢和反氢,实验与介子,实验与介子,和测试洛伦兹对称性与自旋极化扭摆。
2003-09-08 hep-ph
Lorentz and CPT tests involving antiprotons
洛伦兹和CPT测试涉及在低温下的物质-反物质的比较进行了讨论。SME对这类系统跃迁频率的预测包括物质-反物质差异和恒星变化。在氢-反氢光谱学中,1 S-2S跃迁和1 S塞曼跃迁中可能存在前导级效应,可以用来获得干净的约束。类似地,紧边界可以从涉及反质子的潘宁阱实验中确定。
2006-02-11 hep-ph
Testing Fundamental Physics in Antihydrogen Experiments
最近高精度反氢光谱学的出现为粒子物理学和广义相对论(GR)的基本原理(如洛伦兹和CPT不变性以及爱因斯坦等效原理(EEP))在纯反物质系统上的严格实验测试开辟了道路。在本文中,这些测试的性质和影响进行了调查,特别是在欧洲核子研究中心的阿尔法反氢计划。本文首先从理论上回顾了相对论性量子场论中的反粒子、因果关系和基本对称性的作用,以及GR中的时间测量理论,然后介绍了打破Lorentz和CPT对称性的低能有效理论,即强等效原理,同时审查了几种涉及新的远程力量的“第五种力量”设想情况,这些力量实际上违反了自由落体的普遍性或弱等效原则。CPT破坏在确定宇宙的物质-反物质不对称性的可能作用进行了讨论。给出了在ALPHA阱的磁场中测量的1 S、2S和2 P超精细态之间跃迁频率对可能的Lorentz和CPT违反耦合的依赖性的显式计算,并将所得的界限与现有的界限进行了比较。的EEP电流的自由落体和光谱测量与反氢的影响进行了分析,现有的和潜在的界限WEPFF和时钟的普遍性(WEPc)的推导,连同第五力的约束。未来的高精度反氢光谱,自由落体和引力红移实验,反原子物质波干涉测量的前景进行了描述和实验的可能性,涉及其他反物质物种的简要概述。
2022-02-01 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Tests of Lorentz Violation in Atomic and Optical Physics
原子物理学可以在普朗克水平上研究洛伦兹对称性和CPT对称性。利用原子钟、微波激射器、电磁腔和潘宁陷阱等已经发现了洛伦兹破坏系数的界限,将来也许可以利用反氢原子的光谱来确定界限。2004年8月,在美国印第安纳州布卢明顿举行了关于CPT和洛伦兹对称性的CPT '04会议,涵盖了物理学所有分支中的洛伦兹违反。本文综述了原子物理和光学物理中洛伦兹对称性研究的最新进展。
2005-01-14 hep-ph
Lorentz- and CPT-violating extension of the standard model
综述了标准模型的广义洛伦兹破坏扩展的理论表述和实验意义。该理论包括CPT保持和CPT破坏条款。它是一种传统的量子场论,是在洛仑兹对称性在一个基础模型中自发破缺的假设下得到的。该理论包含了通常的标准模型规范结构,并且是幂次计数可重整化的。能量和动量守恒。尽管违反了洛仑兹对称性,但该理论在观测者惯性系的洛伦兹变换下表现出协变性。量子电动力学的一般洛伦兹破坏扩展可以提取。标准模型的扩展意味着在各种各样的实验中可能观察到的效应,其中包括中性介子振荡的测量,潘宁陷阱的比较研究,氢和反氢的光谱学,宇宙学双折射的界限,μ子性质的测量,时钟比较测试和重子不对称性的观察。
1999-12-28 hep-ph
Searching for Lorentz Violation in the Ground State of Hydrogen
对氢和反氢中测试CPT的实验进行了理论分析。我们表明,这些实验也提供了灵敏的测试质子和电子的洛伦兹对称性。研究了基态的1 S-2S跃迁和塞曼超精细分裂。我们发现在$10^{-27}$ GeV的水平上对CPT和Lorentz破坏的灵敏度是可以达到的。
2000-03-22 hep-ph physics.atom-ph
Bounding CPT- and Lorentz-Violating Parameters in a Standard-Model Extension
在过去的十年中,一个一般的理论框架,包括可能的CPT和洛伦兹违反的标准模型的扩展和量子电动力学已经发展。这个框架起源于这样一个想法,即CPT和洛伦兹对称性可以在更基本的理论中自发地被打破,比如弦论。这些对称性的破坏描述在标准模型扩展的拉格朗日量的小项。各种实验都可以约束这些量。它们包括电子和正电子的潘宁陷阱实验,质子和反质子的潘宁陷阱实验,以及在陷阱或束中的氢和反氢的可能实验。我将回顾理论的各个方面,概述在具体实验中可达到的估计界限,并从已完成的实验中提出已知界限。
2000-01-08 hep-ph
Antihydrogen, CPT, and Naturalness
研究自然界的基本对称性在粒子物理学中已被证明是卓有成效的。我认为,最近的结果在大型强子对撞机,和自然性问题,他们强调,提供了一个新的动机测试CPT对称性作为一个探针的物理学超越量子场论。我还讨论了前景的反氢CPT测试与普朗克尺度抑制效应的敏感性。
2013-09-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
AEGIS at CERN: Measuring Antihydrogen Fall
在欧洲核子研究中心反质子减速器上进行的AEGIS实验的主要目标是测试基本定律,如弱等效原理(WEP)和CPT对称性。在"宙斯盾“的第一阶段,将形成一束反氢离子,它在引力场中的下落将在莫尔偏折计中测量;这将构成对反物质的WEP的第一次测试。
2011-06-01 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Antimatter, the SME, and Gravity
标准模型扩展(SME)为CPT和洛伦兹破坏的分析提供了一个通用的场论框架。这项工作讨论了一些基于SME的CPT和洛伦兹对称性测试的建议,包括反氢光谱和反物质引力测试。
2012-12-07 gr-qc hep-ph
Confinement of antihydrogen for 1000 seconds
由一个粒子和一个反粒子组成的原子是不稳定的,通常存活不到一微秒。完全由反粒子组成的反氢被认为是稳定的,正是这种长寿为精确研究物质-反物质对称性带来了希望。我们最近证明了捕获反氢原子释放后,约束时间为172毫秒。一个关键的问题,为未来的研究是:多久可以反原子被困?在这里,我们报告了1000秒的反原子约束的观察,我们以前的结果扩展了近四个数量级。我们的计算表明,大多数被囚禁的反原子都能到达基态。此外,我们还报告了对捕获反氢能量分布的首次测量,再加上与模拟的详细比较,为系统研究捕获动力学提供了关键工具。这些进展开辟了一系列实验的可能性,包括CPT对称性的精确研究和冷却到重力效应可能变得明显的温度。
2011-04-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Testing Lorentz symmetry with atoms and Light
本文报道了2010年6月底在美国印第安纳州布卢明顿举行的CPT'10第五次会议。重点是最近的测试洛伦兹对称性使用原子和光学物理。
2011-09-04 hep-ph
Atomic and optical tests of Lorentz symmetry
本文报道了2007年8月在美国印第安纳州布卢明顿举行的第四届洛伦兹和CPT对称性会议(CPT '07)。重点是最近的测试洛伦兹对称性使用原子和光学物理。在会议上提出的结果包括改进的光子部门的洛伦兹违反的界限,并在重力部门的几个系数的第一界。
2008-07-12 hep-ph
Lorentz Symmetry and Matter-Gravity Couplings
这篇论文的贡献总结了最近的调查洛仑兹违反物质引力耦合。
2010-10-19 hep-ph
Spontaneous Violation of Lorentz and CPT Symmetry
在标准模型的背景下对自发洛伦兹和CPT破缺机制的概述为Coral Gables会议的议事录做出了贡献。
2001-03-01 hep-ph
Could the dynamical Lorentz symmetry breaking induce the superluminal neutrinos?
提出了耦合拉格朗日乘子约束场的玩具费米子模型。本文研究了动力学洛仑兹对称性破缺导致中微子超光速传播的可能性。
2011-10-30 hep-ph
Tests of Lorentz symmetry
许多基础物理学的方法都可能导致洛伦兹和CPT对称性的破坏。本演讲讨论了与这种效应相关的低能现象学,并回顾了在此背景下的各种样品实验。
2010-08-10 hep-ph
Probing Lorentz Symmetry with Gravitationally Coupled Matter
本文讨论了利用引力耦合在费米子区获得洛伦兹破坏的附加灵敏度的方法。
2010-10-04 hep-ph
Antimatter, Lorentz Symmetry, and Gravity
简要介绍了标准模型扩展(SME)的方法来测试CPT和洛伦兹对称性。总结了最近提出的反物质实验方案,包括引力实验和光谱实验。
2017-08-10 hep-ph
Lorentz Symmetry and the Internal Structure of the Nucleon
为了研究核子的内部结构,引入在洛伦兹对称性下不能正确变换的量是有用的,如核子中夸克的四动量,夸克自旋贡献的核子自旋量等.本文讨论这些量在何种程度上提供了核子结构的洛伦兹不变量描述.
1997-10-08 hep-ph
QED Tests of Lorentz Symmetry
一个状态报告给出了一些最近的理论和实验研究,寻找在QED洛伦兹破坏的信号。光、带电粒子和原子的实验对洛伦兹破坏引起的能量的微小变化具有异常的敏感性,包括可能源于普朗克尺度的新物理学的效应。
2004-11-10 hep-ph
Astrophysical Tests of Lorentz Symmetry in Electrodynamics
在第四届天体粒子物理学新世界国际研讨会上发表的这篇演讲中,我讨论了电动力学中洛伦兹违反的最新限制。在宇宙学距离上传播的光没有观察到双折射,这将洛伦兹破坏的某些系数限制为2 x 10^{-32}。
2002-12-11 hep-ph
Laboratory bounds on Lorentz symmetry violation in low energy neutrino physics
通过分析已有的中子$β$衰变和π介子轻子衰变实验数据,得到了中微子区洛伦兹对称性破坏的定量界限。特别是出现在$ν_e$和$ν_μ$的能量-动量色散关系中的一些参数在两种典型的情况下受到约束,这两种情况出现在许多模型中,解释了洛伦兹破坏。
2006-03-13 hep-ph
Testing CPT and Lorentz Symmetry with Neutral-Kaon Oscillations
在这次演讲中,一个简短的总结是使用中性K介子振荡的可能性,绑定CPT和洛伦兹破缺参数的最小标准模型的扩展。
1998-09-29 hep-ph
CPT- and Lorentz-symmetry breaking: a review
时空对称性的破坏最近被认为是潜在物理学的一个有希望的候选信号,可能是通过量子引力效应产生的。这次演讲概述了CPT和洛伦兹违反研究的各个方面。特别强调CPT,洛伦兹和平移对称性,CPT和洛伦兹破缺机制之间的相互作用,以及这种效果的低能量子场描述的建设。这个量子场的框架,称为SME,是用来确定CPT和洛伦兹破坏中性介子干涉可能的唯象后果。
2006-12-28 hep-ph
Comparative Penning-Trap Tests of Lorentz and CPT Symmetry
本文综述了潘宁阱中Lorentz和CPT破坏量子电动力学的理论和实验前景。利用最近报道的质子和反质子磁矩测量结果,对洛伦兹和CPT破坏的各种系数的约束得到了高达3000倍的改进。
2019-06-11 hep-ph
Electromagnetic Tests of Lorentz and CPT Symmetry
本文综述了近年来用量子电动力学描述原子和粒子系统中主要相互作用的Lorentz和CPT实验。在标准模型的背景下扩展QED的理论框架被用来分析这些系统。可能的洛伦兹和CPT违反的实验签名进行了调查,并讨论了界限。
2001-12-23 hep-ph
Laboratory tests of Lorentz and CPT symmetry with muons
通过对μ子和各种μ子原子的光谱学研究,以及对μ子和反μ子的反常磁矩的测量,探讨了μ子领域中洛伦兹和CPT对称性的检验前景。Lorentz违反运营商的可重正化和nonrenormalizable尺寸的影响。我们推导出可观察到的信号,从现有的数据中提取第一个约束的各种系数洛伦兹和CPT违反,并估计在即将到来的实验中达到的灵敏度。讨论了洛伦兹破坏对解决质子半径之谜和μ子反常差异的潜力。
2014-10-22 hep-ph
Threshold Effects and Lorentz Symmetry
破坏洛伦兹对称性的证据来自于对能量超过GZK截止值$E_{GZK} \simeq 4 \times 10^{19} eV$的宇宙射线的观测,来自于宇宙的明显透明性到高能伽马辐射的传播,以及来自于空气簇射中π介子的稳定性。这三个悖论可以通过相对论色散关系的变形来解释。理论的想法,旨在了解如何洛伦兹对称性可能会被打破和现象学上有趣的变形的相对论色散关系可能会出现简要讨论。
2003-01-22 hep-ph
Antimatter-Gravity Couplings, and Lorentz Symmetry
可能的CPT和洛伦兹违反反物质引力实验以及其他反物质测试的影响被认为是在一般的基于场理论的框架的标准模型扩展(SME)的背景下。
2015-01-27 hep-ph
Tests of CPT and Lorentz Symmetry in Penning-Trap Experiments
本演讲讨论了电子-正电子和质子-反质子潘宁阱实验的CPT和洛伦兹破坏的最小标准模型和量子电动力学的扩展的背景下的影响的敏感性。
1998-09-30 hep-ph
Testing CPT and Lorentz Symmetry with Neutral-Meson Oscillations and QED Experiments
本演讲总结了最小SU(3)x SU(2)x U(1)标准模型的一般洛伦兹破坏扩展的一些理论特征和实验意义,该扩展允许CPT偶效应和CPT奇效应。这个理论将作为一个基本理论的低能极限而出现,这个基本理论是洛伦兹和CPT协变的,但其中发生了自发的洛伦兹破缺。利用中性介子振荡和各种QED系统来约束CPT和Lorentz违反。
1998-10-13 hep-ph
Chiral symmetry breaking and Lorentz nature of confinement
研究了重-轻夸克偶素禁闭的洛伦兹性质。结果表明,由于手征对称性破缺,自洽地产生了有效标量相互作用,这种有效标量相互作用是夸克与反夸克之间QCD弦形成的原因.
2007-11-20 hep-ph
Testing Lorentz Symmetry in Space
未来,原子钟、微波激射器和其他精密振荡器可能会被放置在国际空间站和其他卫星上。这些仪器将有可能测量洛伦兹破坏系数,特别是可以提供对洛伦兹破坏系数空间部分的访问,其水平是地球实验无法达到的。本程序概述了基本问题。
2005-01-13 hep-ph
Extra dimensions and violations of Lorentz symmetry
我们使用洛伦兹破坏的实验限制,以获得新的约束卡鲁扎-克莱因型理论,其中额外的维度可能很大,但不一定有长度单位。相关的基本量的变化,如静止质量,在宇宙学尺度上必须缓慢地发生。
2016-07-15 hep-ph
The Lorentz Extension as Consequence of the Family Symmetry
在本文中,我们假设一个代数模型来解释三轻子种的对称性如何在洛伦兹扩张中发挥作用。受SL(2,C)群与Lorentz群之间的二对一映射的启发,设计了一个具有族对称性的SL(3,C)群与广义Lorentz群之间的映射.按照传统的方法,将映射结果应用于Dirac方程,讨论了其变换不变性,证明了只有当顶点矩阵推广到组合时,Dirac方程形式才能保持不变.同时,我们发现洛伦兹群必须用一个额外的生成元来扩展。广义顶点矩阵有助于理解弱相互作用的类轴形式和中微子振荡。
2008-05-09 hep-ph
Possible Spontaneous Breaking of Lorentz and CPT Symmetry
传统标准模型的基础是自然界的统一理论(如弦论)的一个可能的分支,即洛伦兹和CPT对称性的可能自发破裂。在这次演讲中,形式主义纳入到一个低能量的有效场论的影响。扩展的标准模型,其中包括洛伦兹和CPT打破条款的开发。然后讨论了标准模型扩展到QED扇区的限制。
1999-07-30 hep-ph
Unitarity in a Lorentz symmetry breaking model with higher-order operators
我们分析了高阶项违反洛伦兹对称性的修正QED的么正性。我们做了一个明确的计算,以验证在一个循环水平的么正性。正如预期的那样,我们发现负规范状态,原则上可能导致违反统一性。然而,我们表明,这些国家成为大规模的欧几里德空间,并没有贡献的不连续性。
2014-03-21 hep-ph
Status and Prospects for CPT Tests with the ALPHA Experiment
欧洲核子研究中心的阿尔法实验的主要目标是对CPT对称性进行精确的测试。在这里,我们报告了近年来在反氢光谱学方面取得的重大进展,并展望了未来。
2019-07-24 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Massive Gravity and Lorentz Symmetry
我们考虑了德拉姆、加巴达泽和托利提出的无鬼质量引力理论的洛伦兹对称性。特别是,我们提出了潜在的引力波传播和牛顿定律,包括违反洛伦兹信号的可观察到的影响。
2023-01-30 gr-qc hep-ph
Prospects of In-Flight Hyperfine Spectroscopy of (Anti)Hydrogen for Tests of CPT Symmetry
反氢原子的基态超精细分裂是CPT对称性最敏感的检验之一。ASACUSA的合作项目正在欧洲核子研究中心的反质子减速器上,使用CUSP磁铁的偏振光束,在拉比型实验中测量这种分裂。为了表征Rabi装置的性质,我们建立了一个极化冷氢源,并测量了氢的$σ_1$跃迁,精度达到几ppb。正在准备测量$π_1$跃迁。该梁的可用性打开了在非最小标准模型扩展内执行某些系数的第一测量的可能性。
2016-08-02 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Extremely High Energy and Violation of Lorentz Invariance
极高能(EHE)宇宙射线可能提供一个机会来检查时空的洛伦兹对称性的破坏。本文从理论上讨论了在EHE现象中洛仑兹对称性可能被破坏的原因。我们将讨论一些引入洛伦兹对称性破坏的模型。
2000-05-10 astro-ph hep-ph
Kinematical Lorentz-symmetry tests at particle colliders
违反洛伦兹对称性通常与单粒子色散关系的修改有关。粒子碰撞中这种变化的物理效应通常随着能量的增加而增加,因此超高能宇宙射线为测量这种效应提供了极好的实验室。在这次演讲中,我们认为,在粒子对撞机的碰撞,这涉及到更小的能量,但仍然可以产生竞争性的约束洛伦兹破缺。
2014-03-24 hep-ex hep-ph
Ring Laser Gyroscope Tests of Lorentz Symmetry
干涉陀螺仪系统正在开发中,其目标是测量包括标架拖曳效应在内的广义相对论效应。这样的设备也能够执行对洛伦兹破坏的搜索。我们总结的努力,涉及陀螺仪测量洛仑兹违反标准模型扩展的重力部门的系数。
2019-07-16 gr-qc hep-ph
Global Defects In Theories With Lorentz Symmetry Violation
我们研究了Jacobson-Corley模型中的全局拓扑缺陷,它破坏了Lorentz对称性,并涉及到四阶导数。在参数空间中有一个不存在解的窗口。否则,对于相同的参数值,允许不同的配置文件。当洛伦兹破坏的尺度比规范对称性破缺的尺度大得多时,畴壁、宇宙弦和刺猬的能量密度分别比通常情况下的高、同量级或小。可能的宇宙学意义的建议。
2005-01-25 astro-ph hep-ph
Clock-Comparison Tests of Lorentz and CPT Symmetry in Space
在太空中进行的时钟比较实验可以提供许多未测量的洛伦兹和CPT违反系数。卫星平台的轨道配置和深空飞行任务中可达到的相对较大的速度将允许进行具有普朗克尺度灵敏度的广泛测试。
2001-11-12 hep-ph hep-th
Dyson-Schwinger equation approach to Lorentz Symmetry Breaking with finite temperature and chemical potential
在这项工作中,我们研究的动力学破坏的洛伦兹对称性在4维的凝聚的费米子场描述的狄拉克拉格朗日与四费米子相互作用。使用Keldysh形式主义,我们表明,洛伦兹对称性破缺修改的戴森-Schwinger方程的费米子传播。我们分析了非微扰解的戴森-Schwinger方程使用的彩虹和淬火近似的组合,并表明,在平衡状态下,洛伦兹对称性击穿可以发生在强耦合制度和新的功能产生这种方法。最后,分析了温度和化学势的贡献,得到了相应的相图,并分析了临界温度和化学势随耦合常数的变化关系。
2021-07-15 hep-ph hep-th