Fifth forces, Higgs portals and broken scale invariance
研究了粒子物理标准模型中第五种力的强度与尺度破缺的关系。我们从一个光的标量场开始，它通过度量的Weyl重标度共形地耦合到一个玩具SM物质扇区。在适当地规范化的领域，共形耦合标量直接与希格斯场通过动力学混合和希格斯门条款。因此，第一次，我们描述了共形耦合标量张量修改的重力和希格斯门理论的等价性，我们发现，通常的树级第五力只出现，如果有质量混合之间的共形耦合标量和希格斯场。由光标量介导的第五种力的强度取决于希格斯玻色子的质量是来自一个明确的破缺项还是一个自发的标度破缺机制。因此，太阳系对引力的测试和对第五种力的未观测有可能提供有关希格斯扇区结构及其对称性破缺起源的信息，为任何明确的标度破缺项的大小设定上限。这些结果表明，考虑如何标量张量修改的引力是嵌入在SM的扩展的现象学的重要性（无论是宇宙学和高能物理）。
2018-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
我们研究如何在最一般的标量张量理论与二阶运动方程的Vainshtein机制。场的运动方程一般是在具有物质源的球对称时空中导出的，它也适用于文献中提出的大多数其他屏蔽方案。在存在场耦合的Ricci标量，我们澄清条件下，Vainshtein机制是在工作中的弱引力背景。我们还获得了一个球对称体内部的场方程的解决方案，并展示了它们如何可以连接到外部解决方案，容纳Vainshtein机制。我们将我们的一般结果应用到一些具体的模型，如协变/扩展Galileons和DBI Galileons与高斯-博内和其他条款。在这些模型中，第五种力可以被抑制，以符合太阳系的约束条件，只要耦合到爱因斯坦张量的非线性场动力学项不占主导地位，其他非线性场自相互作用。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unveiling Chameleons in Tests of Gravitational Inverse-Square Law
标量自相互作用被认为大大削弱了当前对标量介导的第五种力的约束。本文考虑具有四次自相互作用的标量场和物质粒子的引力-强度汤川耦合。在讨论了这个标量场的现象学之后，我们评估了正在进行的和计划中的实验检测由这样的场介导的第五力的能力。假设四次耦合和物质耦合是有序统一的，华盛顿大学当前一代的Eot-Wash实验将能够探索参数空间的一个有趣的子集。下一代Eot-Wash实验预计能够检测或排除第五种力，这是由于在3 sigma置信水平下具有单位四次和物质耦合的标量。
2006-08-16 astro-ph hep-ph hep-th
Fifth forces and broken scale symmetries in the Jordan frame
在Jordan框架中研究Brans-Dicke型引力理论，通过引力部分线性化揭示标量场与引力子的动能混合机制，直接计算第五种力矩阵元并阐明物质部分标度对称性破缺的关键作用。
2022-02-16 hep-th
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
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
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
Changing alpha With Time: Implications For Fifth-Force-Type Experiments And Quintessence
如果最近的观测表明精细结构常数随时间的变化是正确的，它们意味着超轻标量粒子的存在。这种粒子不可避免地通过质量的α依赖性与核子耦合，从而介导了一种依赖于同位素的长程力。耦合的强度是在一对夫妇的数量级，从现有的实验界限，这样的力量。新的力可以在等效原理的精密实验测试中测量。由于所需时间尺度的有趣巧合，所讨论的标量场可以同时扮演精粹场的角色。
2001-08-26 astro-ph hep-ph hep-th
Technically Natural Suppression of Fifth Force
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles (QUP), KEK（高能加速器研究机构（KEK）宇宙与粒子量子场测量系统国际中心）；Institute of Astrophysics, Central China Normal University（华中师范大学天体物理研究所）；Laboratory for Compact Object Astrophysics and Astronomical Technology, Central China Normal University（华中师范大学致密天体天体物理学与天文技术实验室）；Center for Theoretical Physics and College of Physics, Jilin University（吉林大学理论物理中心及物理学院）
本文提出通过对称性抑制第五力，利用双共形引力构造的镜像标准模型扩展，产生轻量标量子，其耦合源于标准模型与镜像部分的迹异常差异，参数无关地关联第五力强度与标量子质量。
2026-08-12 gr-qc hep-ex hep-ph
Screening the Higgs portal
通过希格斯门耦合到物质的光标量场介导了长程第五力。我们展示了如何混合的光标量与希格斯场可以导致这第五力被屏蔽周围的宏观物体。这种行为只能通过把两个标量场都看作是动力学的才能看到，如果不考虑希格斯场和标量场之间的混合，就会错过。我们解释在哪些条件下天真的“整合”程序失败，即当希格斯标量系统的质量矩阵有一个几乎为零的质量特征值。在存在物质的情况下，场空间中由此产生的平坦方向可以以二次阶提升，并且当引力物体足够大或者它们的表面牛顿势超过阈值时，由希格斯门介导的第五种力可以被屏蔽。最后，我们讨论了这些结果的影响，近无质量弛豫模型。
2021-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hierarchy Problem, Dilatonic Fifth Force, and Origin of Mass
基于在高维统一理论中内部空间的标量曲率决定介子质量的事实，我们展示了介子质量如何解释质量的起源和解决等级问题。此外，我们表明，宇宙学提出了一个强大的约束，对介子质量，并要求内部空间的规模大于$10^{-9} m$。
2007-12-04 gr-qc hep-ph hep-th
Revisiting fifth forces in the Galileon model
伽利略场是一个服从非相对论性伽利略不变性的时空推广的场。这样的场可能具有非正则的动力学项，但存在具有明确定义的柯西问题的无幽灵理论，使用有限数量的相关算子构建。这个标量与物质的相互作用被Vainshtein效应所隐藏，导致伽利略子在重源附近变得弱耦合。我们重新估计介导的伽利略场的第五力，并表明，模型的参数是由实验比以前假设的约束。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-ph 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
Compacton Solutions in a Class of Generalized Fifth Order Korteweg-de Vries Equations
研究了一类广义五阶KdV方程，该方程可由拉格朗日量L（p，m，n，l）导出，该拉格朗日量L（p，m，n，l）的一阶导数和二阶导数的幂是可变的，其幂由参数p，m，n，l给出.由此产生的场方程有孤波解的通常（非紧）和紧凑的品种（“双曲”）。对于p=m=n+l的特殊情形，孤立波解具有紧支集和宽度与振幅无关的特征.我们讨论了这些理论的哈密顿结构，发现质量，动量和能量守恒。我们发现，一般来说，这些都不是完全可积系统。数值模拟表明，一个宽度大于一个光子的任意紧致初始波包，分裂成若干个具有相同宽度的光子。两个夸克的散射几乎是弹性的，剩下的尾流最终变成夸克-反夸克对。当对于一组参数有两个不同的哈密顿解时，较宽的解是稳定的，并且这个解是哈密顿量的最小值。
1997-04-14 hep-th nlin.PS nlin.SI
Leading bounds on micro- to picometer fifth forces from neutron star cooling
通过中子星冷却数据，研究发现标量场耦合常数g_N的严格界限，排除至5×10^-14，并扩展至Higgs-portal模型的混合角限制。
2025-11-19 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Screening fifth forces in scalar-vector-tensor theories
本文在标量-矢量-张量理论中提出并验证了一种基于矢量场自相互作用及标量-矢量-曲率相互作用的筛选机制，证明其能抑制额外纵向模式传播且满足太阳系约束。
2024-03-30 astro-ph.CO gr-qc 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
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
Localization of gravity on a de Sitter thick braneworld without scalar fields
在这项工作中，我们提出了一个简单的厚braneworld模型，是由一个有趣的相互作用之间的5D宇宙学常数与德西特度规诱导的3膜不包括标量场。我们表明，四维引力是本地化的膜上，提供了大量的卡鲁扎-克莱因（KK）波动模式的解析表达式，也表明度规激发的频谱显示质量间隙。最后，我们提出了修正牛顿定律由于这些大量的模式。这个模型在第五维没有裸奇点，尽管引力子谱中存在质量间隙，因为它发生在具有4D庞加莱对称性的厚膜中，提供了一个具有非常好的特征的简单模型：曲率沿第五维是完全平滑的，它使4D重力局部化，重力波动的频谱呈现出质量间隙，这一事实排除了模型中存在现象学上危险的超轻KK激发。最后，我们提出我们的解决方案作为一个限制的标量厚膜。
2010-10-22 hep-ph 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
Standard Cosmology on a Self-Tuning Domain Wall
在单膜Randall-Sundrum情形下研究了耦合到标量场和体各向异性流体的（4+1）维引力宇宙学.假设一个可分离的度规，一个静态的第五半径和标量只依赖于第五方向，我们发现，翘曲因子是在Kachru，舒尔茨和Silverstein [hep-th/0001206，hep-th/0002121]的文件中给出的，并且自调谐膜上的宇宙学是标准的。特别地，对于辐射支配的膜，第五方向上的压力为零。
2001-01-18 hep-th
Four-dimensional M-theory and supersymmetry breaking
我们从$11\to 5\to 4$维研究M-理论的紧化，并讨论与5-d理论结构相关的4-d模场的几何性质.我们研究了超对称性破缺的第五维紧化，发现在超场$S$中产生了一个普适的超势。由此产生的理论有一个真空与$<S>=1$，零宇宙学常数和引力子质量取决于第五半径为$m_{3/2} \sim R_5^{-2}/M_{Pl}$。我们讨论这种情况下的唯象方面，主要是字符串统一和解压缩问题。
1997-04-24 hep-ph hep-th
Astro- and Quantum Physical Tests of Screened Scalar Fields
一般来说，修正的引力理论是爱因斯坦的广义相对论的修正或扩展。它们中的一些在自然界中产生了额外的标量自由度。如果这些标量场存在并且足够轻，它们应该会产生一种类似引力的第五种力，原则上，这种力的强度可能超过引力。然而，基于太阳系的测试对第五种力有严格的限制。屏蔽机制是通过抑制高环境质量密度区域中的第五种力来避免这些约束的流行手段，但允许在较低密度的环境中产生现象学上有趣的效应。在这篇论文中，我们将讨论具有屏蔽机制的标量场模型，并提出一些天文和量子物理的检验。首先，我们将评估非形式耦合介子对星系引力透镜的影响。其次，它将显示如何变色龙标量场的波动诱导量子测试粒子的开放动力学。为此，从非平衡量子场论的工具将被引入，开发和应用，并推导出量子主方程。
2019-10-13 astro-ph.CO gr-qc 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
Light Moduli in Almost No-Scale Models
讨论了一类五维轨道折叠超引力模型的紧致维数的稳定性。超对称性被边界上的超势破缺。经典上，第五维的大小$L$是不确定的，有或没有超对称性破缺，有效势是无标度型的。尺寸$L$通过对Kähler势、Casimir能量和Fayet-Iliopoulos（FI）项的量子修正固定在边界上。对于$M_\mathrm{GUT}$阶的FI标度，如具有反常$\U1$对称性的杂合弦紧化，我们得到$L \sim 1/M_\mathrm{GUT}$。一个小的质量预测与第五维，$m_ρ \lesssim m_{3/2}/(L M)$相关的标量波动。
2009-09-02 hep-ph hep-th
Quantum Stability of Chameleon Field Theories
变色龙标量场是暗能量的候选者，它通过变大质量来抑制宇宙高密度区域的第五种力。我们考虑变色龙模型作为有效场论，并估计其潜力的量子修正。要求量子修正是小的，以便允许第五力的可靠预测，导致引力强度耦合的上限$m < 0.0073 (ρ/ 10 {\rm g\, cm}^{-3})^{1/3}$ eV，而第五力实验放置的下限$m>0.0042$ \，eV。在第五力实验的范围内，如果改进不到2倍，就可以检验所有经典的变色龙场论，这些场论的量子修正得到了很好的控制，并且与具有接近引力强度的物质耦合，而不管变色龙势的具体形式如何。
2012-06-22 astro-ph.CO 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
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
Curvature Singularity in f(R) Theories of Gravity
虽然晚时宇宙学的$f(R)$修正能成功地解释当前宇宙加速现象，但它很难同时满足第五力约束。即使满足第五种力的约束，有效标量自由度也可能移动到场空间中的一个点（接近其势最小值），在那里里奇标量发散。我们进一步阐明了这一点与$f(R)$重力的一个具体的例子，其中包括几个可行的$f(R)$重力模型在文献中。特别地，我们证明了无压收缩尘埃中标量场的非线性演化很容易导致曲率奇异性，从而使这一理论不可行。
2015-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Fermions with a bounded and discrete mass spectrum
本文提出了一种确定四维时空中费米子质量的机制，它采用了在第五维类空空间中延伸的标量场畴壁和特殊选择的汤川耦合常数。一个有界的和离散的费米子质谱解析地获得旋量定位在第五维。这些特定的质量值取决于汤川耦合常数的绝对值和标量势的参数的组合。有限质量谱的类似机制可以应用于$(1+1)$ --与凝聚态物理相关的维费米子。
2015-02-23 hep-th
Cosmological Tests of the Disformal Coupling to Radiation
光标量场可以自然地非正式地耦合到标准模型场，而不会产生通常与光标量相关的不可接受的大第五力。我们表明，这些标量场仍然可以通过它们与光子的相互作用进行研究和约束，并特别关注宇宙微波背景光谱扭曲和违反距离对偶关系的变化。然后，我们专门我们的限制标量，可以发挥作用的公理精髓。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Effects of an Extra Compact Dimension on the Wave Function of the Universe
我们将标准FRW宇宙学的直接量子方法从四维推广到五维，得到了一个类波五维FRW宇宙学的哈密顿公式。使用后期近似，我们从5D宇宙的完整波函数中分离出y部分。然后，我们发现，第五维y的紧凑性产生了一个量子化的频谱的动量$P_{5}$沿第五维，我们表明，整个空间部分的波函数的5D宇宙满足一个二维薛定谔方程。
2002-04-10 gr-qc 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
Hidden Sector and Gravity
在本文中，我们考虑了一个一般的隐藏扇区，它只与标准模型粒子引力相互作用。我们表明，量子引力导致运营商，可以探测与第五力类型的实验。厄特-瓦什扭摆实验意味着，任何标量场或任何自旋为2的质量场，如果以通常的引力强度耦合到标准模型的能量-动量张量上，其质量必须大于$10^{-3}$ eV。这对暗物质模型有着有趣的影响，因为暗物质模型包含非常轻的标量场。如果暗物质是一个标量场或一个大质量自旋2场，那么它一定比$10^{-3}$ eV重。
2019-12-09 hep-ph hep-th
CP Violation from 5-dimensional QED
在第五维紧致于圆上的（1+4）维时空中，QED导致了CP破坏（CPV）。根据费米子边界条件，CPV可以是显式的（通过Scherk-Schwarz机制），也可以是自发的（通过Hosotani机制）。规范场的第五分量获得（在单圈水平）非零真空期望值。在两个费米子场的存在下，这导致在CP对称边界条件下的自发CPV。现象学的后果示出的费米子零模的电偶极矩的计算。
2004-01-29 hep-ph 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
Screening fifth forces in generalized Proca theories
对于具有导数自相互作用的大质量矢量场，规范不变性的破坏允许除了两个横模之外还传播一个纵模。我们考虑广义Proca理论与二阶运动方程在弯曲的时空和研究如何纵向标量模式的矢量场引力球对称背景。我们明确地表明，三阶自相互作用导致通过Vainshtein机制的纵向模式的抑制。如果相互作用的无量纲耦合不可忽略，这种屏蔽机制就足够有效，可以对引力势进行微小的修正，这与太阳系的引力测试是一致的。我们还研究了与Ricci标量的非最小导数耦合的存在下的四次相互作用，并找到了纵模完全消失的解的存在性。最后，我们讨论的情况下，四次相互作用的效果占主导地位的三次之一，并表明，当地的重力约束下，可以满足一个温和的约束的参数的理论。
2016-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimal targets for dilaton direct detection
本文探讨了标量介导第五种力在早期宇宙等离子体中的动力学，发现标量低能相互作用混合导致其动力学对宇宙再加热温度高度敏感，并推导出能产生正确暗物质丰度的物质耦合参数空间下限，为直接探测新物理提供了目标。
2025-09-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
FRW Cosmology From Five Dimensional Vacuum Brans-Dicke Theory
我们采用诱导物质理论的方法，在四维超曲面中引入诱导物质和诱导势，并采用广义FRW型解。我们把自己限制在标量场中，标度因子是时间的函数.这使得感应电势，根据其定义，为零。当第五维标度因子和标量场不为常数时，任何几何的五维方程都承认标量场与第五维标度因子之间存在幂律关系。因此，该过程表明，5D真空FRW类方程是等价的，一般来说，相应的4D真空具有相同的空间尺度因子，但新的标量场和耦合常数。我们表明，5D真空FRW一样的方程或其等效的4D真空承认加速的解决方案。对于常数标量场，方程退化为具有典型辐射支配宇宙的通常FRW方程。对于这种情况下，我们得到的动态的比例因子的任何几何形状，没有任何先验假设。对于非常数标量场和空间平坦的几何形状，解是幂律和指数的。我们还采用弱能量条件的诱导物质，允许负/正压。所有类型的解决方案在不同的范围内实现WEC。具有负/正压力的幂律解允许减速和加速。一些解决方案接受收缩额外维度。通过考虑非鬼标量场和最近的观测测量，解决方案受到更多的限制。我们证明了满足WEC和无鬼场的加速幂律解与最近的观测结果在范围-4/3 <ω </--1.3151和1.5208 </-n <1.9583内是相容的，因为第五维标度因子与通常标度因子的依赖关系。这些范围也满足条件nonghost领域在等效的4D真空BD方程。
2010-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Einstein-Cartan-Maxwell Theory with Scalar Field through a Five-Dimensional Unification
本文对Kaluza-Klein理论提出了一个修正，其中由于对称性破缺，五维时空被部分平行化，这意味着出现了扭转场。一个自然选择的作用泛函导致了爱因斯坦-嘉当-麦克斯韦理论，其中电磁场强度由挠率2-形式的第五分量表示。引入标量场揭示了四维时空扭转不是由标量场引起的。
1998-08-03 gr-qc hep-th
A particle's perspective on screening mechanisms
从场论视角研究Brans-Dicke理论中屏蔽机制的起源，发现仅通过Higgs机制获得质量的扇区贡献屏蔽第五种力，并揭示参数空间中屏蔽机制可产生随空间变化的引力常数。
2025-01-20 gr-qc hep-ph hep-th
Scalarization of compact stars in the scalar-Gauss-Bonnet gravity
研究了无视界中性致密反射星的标量化。在我们的模型中，标量头发可以通过静态标量场与高斯-邦纳不变量的耦合来诱导。我们分析得到的耦合参数的下界。低于该边界，无法形成静态标量头发。在此基础上，数值计算得到了支持星外标量头发的离散耦合参数。我们还揭示了离散耦合参数的模型参数的影响。
2019-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Evolution dynamics of spinning binaries in effective-one-body theory to fifth Post-Minkowskian order
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Yangzhou University（扬州大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hunan Institute of Technology（衡阳师范学院）
本文基于场论原理，在第五后闵可夫斯基阶构建自洽有效单体理论，推导哈密顿量、类Teukolsky方程及波形，适用于任意质量比自旋双星，填补质量比区间空白。
2026-09-24 gr-qc hep-th
Bouncing Branes
两个经典的标量场最低限度地耦合到重力的Kachru-Shulz-Silverstein方案与滚动的第五半径。对于具有Lorentz度规的R x S^3膜和具有正定度规的R x AdS_3膜，我们找到了Tolman虫孔解.
2001-03-19 hep-th
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
Scalar-tensor cosmologies without screening
标量-张量理论通常只在存在屏蔽机制的情况下才与第五种力的约束相一致，即为了抑制标量和普通物质之间不可接受的大耦合。在这里，我们调查正是哪些子集的Horndeski理论不产生和/或需要这样的筛选机制。我们详细研究这些子集，推导出它们的形式，并讨论它们是如何受到限制施加额外的界限，从引力波，太阳系测试和宇宙学观测的速度。最后，我们还确定哪些标量张量理论的子集精确地恢复标准（线性化）$Λ\text{CDM}$宇宙学在准静态极限的预测。
2021-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stable Palatini $f(\mathcal{R})$ braneworld
我们考虑由Palatini形式主义$f(\mathcal{R})$理论构建的静态域壁膜世界场景。我们检查下的自洽标量扰动。通过使用标量张量形式主义，我们避免处理高阶方程。我们发展了处理耦合系统的技术。我们证明了在一定条件下，标量扰动只是随时间振荡，这保证了稳定性。通过对标量模的有效势和五维轮廓的分析，讨论了标量模的局域化条件。我们将这些结果应用到一个明确的例子，并表明，只有一些解决方案允许稳定的标量扰动。这些稳定解也给出了不可定域的无质量模。这对于重现一个可行的四维引力是很重要的。
2018-04-01 gr-qc hep-th
Nonlinear instability and scalar clouds of spherical exotic compact objects in scalar-Gauss-Bonnet theory
研究在scalar-Gauss-Bonnet理论中发现球对称无视界致密天体可因非线性不稳定性形成无限多类标量云，并揭示Dirichlet与Robin边界条件对其形成规律的不同影响。
2023-04-20 gr-qc hep-th
