Gravity wave and model-independent axion
在这篇简短的评论中，我们注意到在GW 150914中，模型无关的轴子对史瓦西半径之外的引力子质量的贡献完全可以忽略不计。对于质量为$2\times 10^{14}\,$ kg的黑洞合并，模型无关的轴子对引力子质量的贡献可能为$10^{-22}\,$ eV。
2017-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axions in gravity with torsion
我们研究的情况下，允许通过Peccei-Quinn机制的强电荷宇称问题的解决方案，实现在重力与扭转。在这个框架中，出现了一个与挠率相关的赝标场，称为Kalb-Ramond轴子。我们比较它与所谓的Barbero-Immirzi轴子最近提出的文献中也在重力与扭转的背景下。从有效理论的观点证明了它们是等价的。这些扭转下降的轴子的现象完全由普朗克尺度决定，没有任何额外的模型参数。这些轴子非常轻，与普通物质的相互作用非常弱。我们简要地评论他们的天体物理和宇宙学的影响，鉴于最近的BICEP 2和普朗克数据。
2015-04-13 gr-qc hep-ph hep-th
Semiclassical Gravity and Invisible Axions
我们发现，带电的江口-汉森瞬子提供了一个具体的和可计算的新来源的内在Peccei-Quinn对称性破缺的量子引力。这种破裂的大小敏感地依赖于给定理论的短距离细节，但一般被费米子零模式抑制。要求这些引力效应不影响强CP问题的轴子解，我们发现至少需要两组具有不同Peccei-Quinn电荷的夸克。此外，这些效应使宇宙学的轴子畴壁问题变得简单，但与相干轴子振荡有关的问题没有改变。
1992-07-03 astro-ph hep-ph hep-th
Wormhole fragmentation and the axion Weak Gravity Conjecture
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文从虫洞碎裂为带电缺陷推导轴子弱引力猜想，确定作用量-电荷界限及系数，并讨论多轴子-膨胀子情形，表明满足该猜想的轴子使虫洞不稳定，可解决因子化问题。
2026-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
Axion species scale and axion weak gravity conjecture-like bound
本文基于非重整化相互作用定义了轴子物种标度，要求其不超过引力物种标度从而推导出类似轴子弱引力猜想的界限，并探讨了该界限与黑洞Peccei-Quinn电荷减少的联系。
2024-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
Axion Quality Problem Alleviated by Non-Minimal Coupling to Gravity
全球的对称性预计将违反重力，这可能会导致一个严重的问题，基于这些对称性的模型。一个著名的例子是QCD轴子模型中强CP问题的Peccei-Quinn解;它需要高质量地遵守整体U（1）对称性，甚至违反U（1）对称性的普朗克尺度抑制算子也会破坏这个解。事实上，我们知道引力瞬子确实破坏了U（1）佩西-奎因对称性，并导致了U（1）-破坏算符，将强CP问题带回到轴子模型中。然而，这个结论高度依赖于普朗克尺度周围的理论结构，因此，如果我们超越最小设置，就可能被回避。本文研究了Peccei-Quinn场与引力场的非最小耦合$ξ$对引力瞬子效应的影响。这种设置在宇宙学中经常被考虑，因为如果$ξ\lesssim 10^5$，它可以实现成功的暴胀。我们发现对于$ξ\gtrsim 2 \times 10^3$，引力瞬子的U（1）破缺效应可以被充分抑制，这表明即使在引力存在的情况下，U（1）对称性也可以保持高质量.因此，我们的结果指出了一个新的途径，以避免质量问题的整体对称性。
2022-04-07 hep-ph hep-th
The Weak Gravity Conjecture and Axion Strings
弱引力猜想（WGC）的强（子格或塔）表述意味着，如果存在弱耦合的规范理论，则带电粒子的塔会在远低于普朗克尺度的紫外尺度下将理论推向强耦合。这个塔可以由卡鲁扎-克莱因理论中的低自旋态组成，也可以由弱耦合弦中的高自旋态组成。我们基于温和的$p$形式的WGC提供了一个暗示性的自下而上的论证，即对于任何通过$θF \wedge F$项耦合到基本轴子的规范理论，塔是弦塔。处于或低于WGC标度$g M_\mathrm{Pl}$的带电弦态，对于$θ$来说，只是简单的轴子弦，带电模式来自异常流入。卡鲁扎-克莱因理论回避了这一结论，并将高自旋态的出现推迟到更高的能量，因为它们缺乏$θF \wedge F$项。对于阿贝尔卡鲁扎-克莱因理论，基于与卡鲁扎-克莱因规范群相互作用的额外阿贝尔群的修正论点有时会精确地指出带电弦的质量标度。这些论证加强了涌现弦和远轴弦猜想。我们强调未经证实的假设和论点的弱点，这为进一步的工作提供了有趣的目标。特别是，对规范场何时允许$θF \wedge F$耦合、何时不允许耦合的精确刻画，对于粒子唯象学现象学和澄清弱引力猜想的含义都是非常有用的。
2021-08-31 hep-ph hep-th
Nonlinear resonant oscillation of gravitational potential induced by ultralight axion in $f(R)$ gravity
在$f(R)$引力场中研究了质量约为$10^{-22}$ eV的超轻轴子暗物质，这可能解决暗能量问题.特别是，我们专注于一个事实，即在时间振荡的轴子场的压力产生振荡的引力势。我们证明了引力势的振荡对引力模型是敏感的。值得注意的是，我们发现，通过引力波探测器的振荡的可探测性可以显着增强由于超轻轴子和标量之间的非线性共振。
2017-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anomalous Majorana Neutrino Masses from Torsionful Quantum Gravity
在量子引力理论中，量子挠率效应通常用一个与物质、引力和辐射规范场耦合的类轴子场描述。在微扰论中，这种挠降轴子场的耦合是导数型的，因此保持了移位对称性。如果扭转下降的轴子场与其他轴子混合，这种移位对称性可能会被打破，这可能与弦启发的有效理论中的模场有关。特别是，移位对称性可能会打破明确通过非微扰效应，当这些轴子耦合到费米子通过手征改变汤川耦合适当抑制系数。我们表明，如何在这样的理论中，一个有效的右手马约拉纳中微子质量可以产生在两个循环的引力相互作用，涉及全球异常量子扭转。我们估计的引力引起的马约拉纳质量的大小，并发现它是高度依赖于模型，范围从多TeV到千电子伏规模。
2012-12-08 hep-ph hep-th
Fixed points of classical gravity coupled with a Standard-Model-like theory
该研究计算了经典弯曲背景上自由量子场的β函数，发现一类具有紫外不动点的QFT，其中类标准模型理论（含12个规范场、3代16个外尔费米子、36个四导数标量）在红外具有正牛顿常数和任意小宇宙学常数。
2025-09-11 gr-qc hep-ph hep-th
An Axion-induced SM/MSSM Higgs Landscape and the Weak Gravity Conjecture
我们构建的模型中，SM希格斯质量扫描的景观。这是通过耦合SM到一个单值轴子场通过闵可夫斯基3-形式。希格斯粒子的质量扫描步长为delta（m_H^2）= eta mu f，其中mu和f分别是轴子质量和周期，eta测量希格斯粒子与相关的3-形式的耦合。观测到的希格斯质量尺度可以根据人类的理由来选择。单值轴子的质量μ可以在很宽的范围内，这取决于eta的值和轴子周期f。对于eta=1和f = 10^10 GeV，有10^{-3}eV < mu < 10^3 eV，但是具有例如mu = 10^{-17} eV的超轻轴子也是可能的。在一个不同的实现，我们考虑景观模型耦合到MSSM。在超对称性的上下文中，4-形式作为超对称多重态的辅助场的一部分出现。因此，在4-形式中的扫描转化为N=1个辅助场的vev的景观，并因此转化为软项的景观。这可以为LHC数据所建议的MSSM微调提供一个理由。在所有这些模型中，有3种形式耦合到膜，通过气泡成核诱导不同真空之间的转变。弱引力猜想（WGC）限制了这些膜的张力，并暗示了远低于普朗克尺度的新物理阈值。更一般地说，我们认为，在弦超对称真空的情况下，Goldstino多重态包含一个单值轴子，WGC建议超对称破缺标度的下限m_{3/2} > M_s^2/M_p。
2016-10-27 hep-ph hep-th
Strong-$CP$ with and without gravity
传统上，强$CP$问题被假定为一个自然性难题，轴子解有时被视为一个特别的解决方案。引力要么被忽略，要么被认为是对全局佩切-奎因对称性的威胁。我们解释说，情况根本不同。在引力中，轴子是由$S$ -矩阵施加的一致性问题：每个规范扇区必须包含具有相应$\barθ$精确松弛的轴子。我们表明，这有利于一个替代的和非常简单的制定的轴子，完全固定的规范冗余的QCD，没有涉及的全球对称性。轴子机制是量子色动力学$3$ -形式的希格斯效应，确保了物理学在算符展开的所有阶次上都独立于$\barθ$。在不久的将来，对中子EDM的实验探测将是超越标准模型的$CP$违反物理学的明确信号。轴子耦合与引力的尺度有关。
2022-09-28 gr-qc hep-ph hep-th
Heavy fields and the axion quality problem
引力引起的全局对称性破缺被编码在普朗克抑制算符中的想法不是标度不变的：与引力的UV完成无关的重粒子可以调解破缺，并产生被它们自己的质量标度（部分）抑制的低能算符。这种来自重场的贡献对于最小普朗克抑制算子通常是次显性的，除非后者被禁止，这在基于四维规范对称性的轴子质量问题的解决方案中是常见的。因此，专注于轴子物理学，我调查这种情况，并提出玩具的例子，其中耦合到轴子的重场的非最小扇区产生的运营商，其系数的数量级大于天真的普朗克抑制估计，尽管重力是唯一的来源打破。我还强调，这些玩具模型的关键功能，即几个家庭的重场与家庭依赖的规范收费，已经存在于一些非最小QCD轴子模型，使用axiflaton/flaxion和轻于通常的KSVZ轴子为例。这表明，基于规范对称性的解决方案的轴子质量问题，或任何质量问题，真的，需要描述完整的紫外场景或作出精确的紫外假设。
2022-11-30 hep-ph hep-th
The Axion Quality Problem: Global Symmetry Breaking and Wormholes
连续的全球对称性预计会被引力打破，这可能导致重要的现象学后果。一个主要的例子是，这对强CP问题的Peccei-Quinn解决方案的可行性构成了威胁。在本文中，我们探讨的影响，虫洞作为一个来源的全球对称性破缺的重力。我们回顾了虫洞和全球对称性的现状，并注意到，令人惊讶的是，轴子在非微扰爱因斯坦引力的质量问题。虽然这些虫洞导致一个大的全球对称性的破坏，我们表明，它们的效果仍然是相关的规范保护轴子的模型建设。我们还发现虫洞的解决方案在两种情况下：（i）爱因斯坦引力的扩展的全球对称群，和（ii）U（1）虫洞的低能量限制的开放弦论。前者使我们能够表明，在广义相对论中，整体对称性的概念有些不明确。后者说明，对于弦耦合常数的激励值，轴子似乎在我们考虑的开放弦论中存在质量问题。
2020-12-11 hep-ph hep-th
Axion Dark Matter and Planck favor non-minimal couplings to gravity
对暴胀和等曲率扰动的限制排除了基于QCD轴子的最简单和最通用的暗物质模型。考虑到标量场与引力的非最小动力学耦合，这一图景将发生实质性变化。轴子可以解释观测到的暗物质密度，避免了等曲率波动的过度产生。最后，我们表明，假设同样的非最小动力学耦合的轴子（暗物质）和标准模型希格斯玻色子（暴胀）提供了一个最小的图片早期宇宙学。
2013-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Some open questions in axion theory
本白皮书收集了轴子理论几个不同方面的一些开放性问题。这些问题涉及到轴子耦合的量子化、轴子-磁耦合系统、量子引力理论中的轴子、轴子弦/畴壁系统以及轴子耦合的热摩擦。它们为轴子理论提供了许多机会，这需要更多的研究。
2022-03-15 hep-ph hep-th
Axionic Wormholes in Metric-Affine Gravity
Hiroshima University（广岛大学）
本文在度量仿射引力框架下研究轴子虫洞作为显式U(1)对称性破坏的来源，通过非最小耦合Holst和Nieh-Yan项增强虫洞作用量，缓解轴子质量问题，并扩大可行参数空间以兼容暴胀约束。
2026-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
Gravity Waves and Linear Inflation from Axion Monodromy
弦紧化中的缠绕膜引入了单值性，它将单个闭弦轴子的场范围扩展到普朗克尺度之外。此外，系统的近似移位对称性自然地控制对轴子势的修正。这表明了由单值扩展闭弦轴子驱动的混沌暴胀的一般机制。我们系统地分析了这种可能性，并表明，该机制是兼容的模稳定，可以实现在许多类型的紧化，包括翘曲的卡-丘流形和更一般的Ricci弯曲空间。在这一广泛的模型中，在正则暴胀子场中的势是线性的，预测张量与标量之比r=0.07，可用于即将到来的宇宙微波背景（CMB）观测。
2008-08-05 astro-ph hep-ph hep-th
Axion model in extra dimensions with TeV scale gravity
在引力标度低至1 TeV的大额外维情形下，提出了一个简单的轴子模型.为了得到轴子的中间尺度衰变常数，我们假设轴子生活在整个体的子时空（膜）中。在这个模型中，出现了轴子的Kaluza-Klein模，它们的相互作用比引力子的强。轴子膜起着吸收引力子Kaluza-Klein模的作用。由于这些原因，轴子的现象学和宇宙学变得非常重要。我们讨论了各种宇宙学的约束，以及天体物理的，并表明该模型是可行的某些选择的维度的轴子膜。这里提出的模型的结构提供了一个可行的实现脂肪膜的想法，放松否则非常严重的宇宙学约束。
2000-01-12 hep-ph
Gauge and gravitational instantons: From 3-forms and fermions to Weak Gravity and flat axion potentials
我们调查的规范和引力瞬子的背景下，沼泽地计划的作用。我们的重点是全球对称性破缺，特别是在费米子的存在下，他们诱导。我们首先回顾并更精确地描述了稀瞬子气体的三形式规范理论。在这种语言中，轻费米子对瞬子效应的常见抑制可以理解为3-形式的去耦。即使所有的费米子都保持质量，这种退耦也可能发生在费米子扇区中明显未破缺但异常的全局对称性的基础上。这应该是量子引力所禁止的，这使我们推测出一个相关的，依赖于截止的诱导轴子势的下限。最后，我们注意到上述的引力对应物是K3瞬子。这些是具有K3拓扑的欧几里德时空的小涨落，它们诱导出类似于规范理论中的“特胡夫特顶点”的费米子算符。虽然普朗克抑制，他们可能是唯象相关的，如果伴随着其他更高的维度费米子运营商或如果K3进行适当的规范通量。
2019-06-18 hep-ph hep-th
Axion Monodromy and the Weak Gravity Conjecture
打破离散移位对称性（axion monodromy）的轴子最近发挥了核心作用，无论是在讨论通货膨胀和“松弛”的方法的层次结构问题。我们提出了一个非常简约的方式来约束这样的模型的弱引力猜想畴壁：虽然电侧的猜想总是满意的，如果余弦振荡的轴子潜力是足够小的，磁侧施加一个截止，$Λ^3 \sim m f M_{pl}$，独立于这些“摆动”的高度。我们比较了我们的方法与最近的相关建议，由Ibanez，Albero，Uranga和Valenzuela。我们还讨论了非平凡的问题的版本，如果有的话，域壁的弱引力猜想应该举行。特别是，我们证明了不同维度的膜包裹在不同圈上的弦紧化会导致一个与圈的体积、相应形式的范数和紧致空间的体积相关的“几何弱引力猜想”。强加这种“几何几何图形”的，例如~在更广泛接受的粒子弱引力猜想的基础上，至少为畴壁的（电和磁）猜想提供了一些支持。
2016-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Inflation and Gravity Waves in String Theory
弦论中的大多数暴胀模型都预言不存在可测量的引力波，r << 10^{-3}。最有前途的建议，使弦理论模型，产生可测量的张量波动涉及轴子场略有破缺的移位对称性。我们认为这样的模型详细，特别关注的N-通货膨胀的情况下，轴子谷/自然通货膨胀模型。我们发现，在Calabi-Yau三重紧化与对数Kahler势K，它似乎是很难满足所需的条件，在超引力制度的轴子膨胀。然而，在具有（近似）二次移位对称K的超引力中，轴子膨胀可能是可行的。在某些弦模型中，在模空间的特定极限中，这种Kahler势确实会出现。我们描述了最有前途的模型类别;在得出工作模型存在的结论之前，需要进行更详细的研究。
2007-10-31 astro-ph hep-ph hep-th
Axion Inflation with an SU(2) Gauge Field: Detectable Chiral Gravity Waves
本文研究了SU（2）规范场存在时的单场轴子暴胀模型。为了使分析尽可能独立于模型，我们考虑了任意的潜在的轴子，能够支持慢卷膨胀。规范场通过陈-西蒙斯相互作用$\fracλ{f}F_{μν}^a\tilde F_a^{μν}$耦合到轴子，其中$\fracλ{f}\sim\mathcal{O}(10)$。它对背景演化$\frac{ρ_{_{\rm YM}}}{M_{\rm Pl}^2H^2}\lesssimε^2$的影响可以忽略不计。然而，它的量子涨落对宇宙微扰做出了重大贡献。特别地，规范场具有自旋2涨落，这明确地打破了左手和右手偏振态之间的奇偶性。手征张量模线性耦合到引力波，并导致圆偏振张量功率谱可比的非偏振真空功率谱。此外，标量扇区被规范场的线性标量涨落修正。由于SU（2）规范场的自旋0和自旋2涨落是独立的，因此规范场可以同时产生可检测的手征引力波信号，并且对标量涨落的贡献可以忽略不计，这与当前的CMB观测结果一致。
2016-07-05 hep-ph hep-th
Extra-dimensional generalization of minimum-length deformed QM/QFT and some of its phenomenological consequences
与3D情况相反，不同的方法来推导海森堡不确定性关系的引力修正不会导致唯一的结果，而额外的空间维度存在于理论中。我们建议对黑洞熵进行对数修正，这在弦论和圈量子引力中都已被证明在存在额外空间维度的情况下仍然存在，作为识别修改的Heisenberg-Weyl代数的切入点。然后，我们利用这种量子力学的一种特殊的希尔伯特空间表示，构造了相应的修正的场论，并解决了由此产生的一些唯象问题，明确指出了在第二量子化水平上产生的一些微妙之处。通过将场算符解到形变参量的一阶，定义自由粒子的修正波函数，讨论了黑洞蒸发的可能唯象意义.撇开在第二量子化水平上产生的修正，我们讨论了由于修正的传播子（对引力的反作用）对引力势的修正，并看到当黑洞质量接近量子引力尺度时，相应修正的Schwarzschild-Tangherlini时空显示出视界的消失和表面引力的消失。这一结果指出了零温黑洞残余物的存在。
2015-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
$R^2$ Gravity Effects on the Kinetic Axion Phase Space
在这项工作中，我们考虑了$R^2$项对动力学失调轴子理论的影响。利用暴胀过程中的慢滚假设和场方程，我们构造了动力学轴子的自治动力学系统，包括$R^2$项的影响，并对动力学系统进行了数值求解。正如我们所证明的，纯动力学轴子吸引子在场相空间中被向右转置，它不再是$(ϕ,\dotϕ)=(\langle ϕ\rangle,0)$，而是$(ϕ,\dotϕ)=(\langle ϕ'\rangle,0)$，其中$\langle ϕ'\rangle\neq 0$是具有$\langle ϕ'\rangle> \langle ϕ\rangle$的标量场的某个非零值。这一特征表明，与纯动力学轴子的情况相比，动力学轴子机制被增强，轴子振荡被进一步延迟。对暴胀时代的持续时间，再加热时代的开始和再加热温度的唯象意义，也进行了讨论。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Progress in constraining axion and non-Newtonian gravity from the Casimir effect
我们考虑最近的进展，在约束的轴子-核子耦合常数和Yukawa型修正牛顿引力测量Casimir相互作用的实验。在简要回顾了以前获得的限制，我们集中在新的卡西米尔少实验，它允许加强已知的结果高达60和1000的因素的轴子样粒子和Yukawa型修正，分别。我们还讨论了进一步加强轴子-核子耦合常数约束的可能性，并提出了一个新的实验，旨在实现这一目标。
2016-04-05 gr-qc hep-ph
The State of the Art in Constraining Axion-to-Nucleon Coupling and Non-Newtonian Gravity from Laboratory Experiments
本文评述并比较了由不同实验得到的对牛顿引力定律的Yukawa型修正和对类轴子与核子的耦合常数的限制。所讨论的非牛顿引力的约束涵盖了从纳米到毫米的广泛的相互作用范围，并遵循中子散射实验，测量卡西米尔力和卡文迪什型实验。根据磁强计测量、Cavendish型实验、Casimir物理和氢分子束实验，考虑了轴子-核子耦合常数的约束条件，这些约束条件是指轴子质量从$10^{-10}$ eV到200 eV的区域。特别注意的是最近的限制，从测量卡西米尔力在纳米测试机构之间的分离距离。几个建议的实验集中在约束非牛顿引力，axionlike粒子和其他假设的弱相互作用粒子，如变色龙和pneumonons，进行了讨论。
2020-09-09 hep-ph
Resonant gravitational waves in dynamical Chern-Simons-axion gravity
本文考虑了动力学Chern-Simons引力场，通过庞特里亚金密度与轴子暗物质耦合的标量场的识别，讨论了参量共振对引力波（GWs）的影响.当我们考虑GWs在相干振荡的轴子云，我们确认，显着的共振放大的GWs发生在一个狭窄的频带，和放大被限制到后期的时代后，入射波的通道。我们还确定了轴子云自发发射GW的条件。一旦我们考虑到的轴子振荡的空间相位分布的随机性，我们发现，与相干的情况相比，放大被抑制，但仍然可以发生显着的放大的GW。我们还研究了在目前的宇宙中，考虑到宇宙的历史，是否有可能放大的GWs。我们发现，共振放大是很难从GW的观察在标准的轴子DM模型，其中轴子是DM的主导成分的情况下进行测试。然而，有一些参数窗口，在其中的GWs的共振放大可能会被观察到，如果轴子是次主导组件的DM，和轴子云的形成被推迟，直到哈勃率变得比轴子质量小得多。
2021-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analogue of Chern-Simons invariant in non-metricity gravity and axion cosmology
本文在非度量引力中提出Chern-Simons不变量的类比赝标量，通过与轴子耦合，解决轴子错位、$S_8$问题，并提出由GUTs相变诱发暴胀的机制。
2025-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fencing in the Swampland: Quantum Gravity Constraints on Large Field Inflation
本文证明了基于闭弦轴子的自然暴胀模型与弱引力猜想（WGC）不相容。具体来说，我们使用T-对偶，以映射的电荷质量比的粒子施加的WGC的界限，约束之间的比率瞬子的行动和轴子衰变常数。我们使用这种连接来证明，如果WGC举行，即使当多个轴子存在，并相互混合，不能有大的轴子衰变常数，同时保持在一个政权的微扰控制。我们还讨论了扩展的WGC离散对称性及其可能的影响模型与轴子monodromy，和之间的区别强和温和的版本的WGC。最后，我们提供了一些关于这些结果的进口通货膨胀的一般理论的猜测。
2015-03-16 gr-qc hep-ph hep-th
Search for solar Kaluza-Klein axions in theories of low-scale quantum gravity
我们探讨的物理潜力的地面探测器观测来自太阳的轴Kaluza-Klein激发的背景下，低尺度量子引力的高维理论。在这些理论中，较重的卡鲁扎-克莱因轴子相对较短，可以通过它们的双光子衰变模式的巧合触发来检测。由于预期的太阳轴子激发的多重性很高，我们发现实验对基本Peccei-Quinn轴子质量的灵敏度高达$10^{-2}$ eV（对应于有效的轴子-光子耦合$g_{aγγ} \approx 2.\times 10^{-12}$ GeV $^{-1}$）在具有2个额外维度和100 TeV量级的基本量子引力标度$M_{\rm F}$的理论中，并且在具有3个额外维度和$M_{\rm F}=1$ TeV的理论中高达$3.\times 10^{-3}$ eV（对应于$g_{aγγ} \approx 6.\times 10^{-13}$ GeV $^{-1}$）。为了比较，根据最近的数据从最低水平的地下实验，我们得出的实验极限：$g_{a γγ} \stackrel{<}{{}_\sim} 2.5\times 10^{-11}$ GeV $^{-1}$和$g_{a γγ} \stackrel{<}{{}_\sim} 1.2\times 10^{-11}$ GeV $^{-1}$在上述理论与2和3大紧凑的尺寸，分别。
2000-10-09 hep-ph
Tensor Adiabatic Modes and Consistency Relations with Primordial Axion-Gauge Fields
研究了SU（2）规范场下轴子暴胀模型中的张量相容关系。在张量扇区中，我们有两个自旋为2的模，标准重力波和SU（2）规范场的张量扰动，后者在线性水平上产生重力波。有趣的是，我们发现，重力波是绝热的和Maldacena的一致性关系，包括一个长波长的重力波在这个设置。然而，由于它是部分极化的，在具有不同螺旋度态的（n+1）点函数之间存在与规范场密度与总密度之比成比例的差异。这些手征n点函数是SU（2）规范场在原初宇宙学扰动上的印记，也是它们对暴胀物理学贡献的一个强观测特征。
2016-12-17 gr-qc hep-ph hep-th
Axions, strong and weak CP, and KNP inflation
我回顾的想法导致QCD轴子，也评论Jarlskog行列式描述观察到的弱CP破坏，和轴子相关的Kim-Nilles-Peloso通货膨胀。所有这些都使用伪标量，其基本原理是离散的规范对称性，无论是自底向上还是自顶向下的方法。在这里，引力的影响在低能有效理论中是不重要的。弦紧化不受整体对称性的引力破坏，并给出了弦紧化的一些例子。
2015-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Non-Minimal Couplings to Gravity and Axion Isocurvature Bounds
King’s College London（伦敦国王学院）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
研究非最小耦合对引力和轴子等扭界约束的影响，发现两种耦合共同作用时，其主导效应取决于重力形式，并通过具体模型验证了缓解约束的可行性。
2025-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessence Axion Revisited in Light of Swampland Conjectures
我们指出，沼泽地结构，禁止在量子引力中存在全局对称性和（Meta）稳定的de Sitter真空，为电弱SU（2）规范理论挑选了一个动力学轴子作为精粹场的自然候选者。电弱轴子的势能为暗能量提供了一个有吸引力的候选者。我们讨论了来自弱引力猜想、来自没有全局对称性的猜想和来自观测的约束，这些约束可以在标准模型的超对称扩展中优雅地得到满足。
2019-11-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Gravitational Origin of the QCD Axion
本文批判性检验引力起源轴子解决强CP问题的可行性，指出仅通过导数耦合标量场与费米子流的模型无法得到满意轴子，并明确量子效应产生引力轴子的必要条件，提出Weyl不变Einstein-Cartan引力是有前景的理论框架。
2025-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
Lorentz violation, Gravity, Dissipation and Holography
我们在基本水平上重新考虑洛伦兹破坏（LV）。我们表明，洛伦兹破坏是密切相关的重力和LV耦合在QFT必须始终是在一个引力部门的领域。在坐标/坐标系变化下，LV耦合必须保持不变，并且LV耦合变换为张量。因此，寻找LV是寻找新物理的最敏感的方法之一，无论是新的相互作用还是已知相互作用的修改。能量耗散/Cerenkov辐射被证明是LV在QFT的一个通用功能。在强耦合理论中，用引力波进行了一般计算。结果表明，在标度不变区域，能量耗散率与两个特征指数Lifshitz指数和超标度破坏指数密切相关.
2012-08-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effects of Axion Interactions on Quark Stars in 4D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
研究通过结合微观轴子扩展模型与四维爱因斯坦-高斯-博内引力宏观框架探索夸克星性质，发现轴子相互作用及 4D EGB 修正改变夸克星结构，其综合效应产生的质量-半径序列更符合观测约束，为描述大质量夸克星提供框架。
2026-09-24 hep-ph
Constraints on axion-like particles and non-Newtonian gravity from measuring the difference of Casimir forces
本文从最近测量镀Ni球与结构盘的Au和Ni扇区之间Casimir力之差的实验结果出发，导出了类轴子与核子的耦合常数和牛顿引力定律的Yukawa型修正的约束条件。在从2.61.meV到0.9.eV的较宽轴子质量范围内，得到的轴子-核子耦合的约束比Casimir相互作用实验中已知的约束强14.6倍.在30 nm到$5.4\,μ$ m的相互作用范围内，这里发现的非牛顿引力的约束也比Casimir和Cavendish型实验的约束强.它们比最近通过测量横向力差得到的约束强177倍。我们的限制证实了以前的一些更强的限制，从等电子实验中，卡西米尔力的贡献是无效的。
2017-04-19 hep-ph
Recent breakthrough and outlook in constraining the non-Newtonian gravity and axion-like particles from Casimir physics
根据最近进行的Casimir物理实验，给出了对牛顿引力定律的Yukawa型修正和类轴子与核子的耦合常数的最强约束。具体而言，从正弦波纹表面之间的横向和正常的Casimir力的测量，并从等电子实验得到的约束被认为是，和他们的最大强度的范围进行了细化。在实验装置的微小修改，建议允许加强所得到的约束的数量级。与一些较弱的约束，在Casimir政权的比较。
2017-04-10 hep-ph
On How Neutrino Protects the Axion
我们展示了中微子是如何牺牲自己来满足量子引力，而把轴子解保存到强CP问题中的。这个机制为最轻的中微子质量设定了一个上限。
2013-12-27 gr-qc hep-ph hep-th
Constraints on axion and corrections to Newtonian gravity from the Casimir effect
轴子是基本粒子物理学和天体物理学中非常感兴趣的轻赝标粒子。本文综述了最近从测量Casimir相互作用的不同实验中获得的轴子-核子耦合常数的限制。这些限制进行了比较，从其他实验室实验中的轴子类粒子的质量范围从10^{-10}到20 eV的宽。我们还收集了最强的约束Yukawa型和功率型修正牛顿引力定律的Casimir相互作用，Eotvos和卡文迪什型实验的测量。提出了从Casimir效应中获得更强的轴子约束的可能性。
2015-02-26 hep-ph quant-ph
Dense Axion Stars
如果这些暗物质粒子是轴子，引力可以使它们合并成轴子星，轴子星是稳定的轴子引力束缚系统。在先前已知的轴子星的解中，引力和轴子对之间的吸引力被动压平衡。这些稀轴子星的质量不能超过临界质量，如果轴子质量为$10^{-4}$ ~eV，则临界质量约为$10^{-14} M_\odot$。我们研究轴子星使用一个简单的近似的非相对论性的有效场论的有效势的轴子。我们发现了一个新的稠密轴子星分支，其中引力被轴子玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场压力平衡。该分支上的质量范围为约$10^{-20} M_\odot$至约$M_\odot$。如果一颗具有临界质量的稀轴子星吸积了额外的轴子并坍缩，它可能会产生一颗玻色新星，留下一颗致密的轴子星作为残余。
2016-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for Searching Thermal Effects, Non-Newtonian Gravity and Axion-Like Particles: Cannex Test of the Quantum Vacuum
考虑了量子真空的CANNEX（Casimir And Non-Newtonian force Experiment）检验，该检验旨在测量两平行平板间大间距的Casimir压力梯度，并对宇宙学中暗能量的变色龙模型进行了参数约束.的测量方案的修改建议，允许同时测量的Casimir压力和它的梯度在一个实验中。结果表明，通过几项改进，CANNEX测试将能够加强对Yukawa型相互作用参数的约束，在很宽的相互作用范围内可达一个数量级。核子和类轴子粒子之间的耦合常数的约束，这被认为是最可能的组成暗物质，也可以加强在一个区域的轴子质量从1到100 meV。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Generalized Scalar Weak Gravity Conjecture and its Implications
本文通过类比GWGC提出广义SWGC，并将其应用于SM Higgs扇区与轴子，给出新物理能标及轴子耦合界限，排除了轴子-核子耦合的大部分参数空间。
2024-06-12 hep-ph
Dark Matter Axions, Non-Newtonian Gravity and Constraints on them from Recent Measurement of the Casimir Force in the Micrometer Separation Range
我们认为类轴子粒子是暗物质最可能的组成部分，牛顿引力定律的Yukawa型修正以及天体物理学和不同实验室实验对其参数的限制。在俞教授对结果进行了简短的讨论之后。N.在这一领域的研究中，我们最近进行了一项测量镀金球体表面与矩形沟槽顶部和底部之间的微分卡西米尔力的实验。在这个实验中，Casimir力测量了一个异常宽的分离区域，从0.2到8~mcm，并与基于量子电动力学第一性原理的精确理论在非零温度下进行了比较。我们用实验与理论一致的度量来获得对类轴子与核子的耦合常数和Yukawa型相互作用强度的约束。所得到的约束的轴子-核子耦合常数和汤川相互作用的强度是强的4倍和24倍，分别比以前发现的引力实验和测量的卡西米尔力，但弱于以下的约束从差分测量卡西米尔力是无效的。其他一些已经执行和计划的实验直接搜索轴子和非牛顿引力进行了讨论，并评估其前景。
2021-09-14 hep-ph
Flipped Rotating Axion Non-minimally Coupled to Gravity: Baryogenesis and Dark Matter
本文提出类轴子在暴胀后真空流形翻转时发生旋转，通过自发重子产生和后续振荡同时解释重子不对称性与暗物质，并给出 Majoron 实现及参数约束。
2025-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion-induced effects in atoms, molecules and nuclei: Parity nonconservation, anapole moments, electric dipole moments, and spin-gravity and spin-axion momentum couplings
我们表明，一个轴子场的相互作用，或在一般情况下，一个赝标量场，与轴向矢量电流产生的电子通过导数型耦合可以引起一个依赖于时间的混合原子和分子系统中的相反的宇称态。同样，轴子场与核子产生的轴向矢量流的类似相互作用可以引起核系统中相反宇称态的依赖于时间的混合。这种混合可以诱导振荡的电偶极矩，振荡宇称非守恒效应和振荡anapole矩在这样的系统。通过调整感兴趣的相反宇称态之间的能量分离以匹配轴子质量能量，轴子诱导的实验观测值可以提高许多数量级。振荡的原子电偶极矩也可以由轴子通过强子机制产生，即P，T-破坏核子-核子相互作用，并通过轴子诱导的价核子的电偶极矩，其中包括核。轴子场被地球的引力场改变。电子或核子的自旋与这种修改的轴子场的相互作用导致轴子诱导的可观察效应。这些效应的形式为$\mathbf{g} \cdot \mathbfσ$，不同于轴子风效应的形式为$\mathbf{p}_{\textrm{a}} \cdot \mathbfσ$。
2015-02-24 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Gravitational waves and neutrino oscillations in Chern-Simons axion gravity
在广义相对论中增加一个Chern-Simons（CS）项，研究了在随机引力波背景（SGWB）影响下中微子味振荡的变化.假设暗物质晕是以轴子的形式存在，CS耦合会改变地球上中微子味振荡的模式，直到在某些频率范围内完全抑制。与此同时，晕中的SGWB可以在很窄的频率范围内激发轴子衰变为引力子，从而在增强的SGWB应变中产生潜在的可检测共振峰。一个一致的图片将需要这些功能可能出现在中微子探测超新星，引力波探测器，以及旨在寻找银河系中的轴子晕实验。
2023-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational waves from axion wave production
本文提出轴子/类轴子粒子通过 Chern-Simons 引力耦合在暴胀后发生参数共振，从而直接高效产生随机引力波，并指出其可在宽参数范围内被多种探测器观测。
2024-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Diluted Axion Star Collisions with Neutron Stars
稀释轴子星是一种自引力物体，具有与引力平衡的量子压力，在许多QCD模型中被预测为具有轴子或类轴子粒子。它可以在早期宇宙中形成，并构成相当大一部分的暗物质。当磁星经过时，轴子粒子在磁场中转化为光子，从而可以探测到瞬态无线电信号。使用数值和半解析的方法，我们模拟了轴子星的动态演化和估计的比例轴子粒子，可以有一个共振转换在这样的碰撞事件。我们发现，稀释轴子星进入洛希半径后，自引力和量子压力都不重要。自由落体近似可以很好地捕捉单个粒子的轨迹。在一些乐观的宇宙学和天体物理学假设下，QCD轴子参数空间可以通过射电望远镜探测到这样的碰撞事件来探测。
2021-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Twisted Gauge and Gravity Theories on the Groenewold-Moyal Plane
最近的工作[hep-th/0504183，hep-th/0508002]表明了在Groenewold-Moyal（GM）平面上建立非同态不变量量子场论（qft's）的一种方法。在这种qft的方法中，统计被扭曲，非规范qft中的S矩阵变得与非对易性参数θ ^{μν}无关。在这里，我们表明，非交换代数有一个交换时空代数作为子结构：庞加莱，规范群和规范群是基于这个代数的扭曲的方法，这是已知的，从早期的工作[hep-th/0510059]。很自然地，规范场和引力场的协变导数也基于这个代数。与交换情形相比，这样的方法尤其不会引入额外的规范场，并且还使我们能够处理任何规范群（而不仅仅是U（N））。那么经典引力和规范扇区与θ^{μν}=0的情况相同，但它们与物质场的相互作用对θ ^{μν}敏感。通过要求扭曲统计的一致性和规范不变性，我们构造了量子非对易规范理论（对于任意规范群）。在随后的论文（其结果总结在这里）中，这些理论的S-矩阵的局部性和洛伦兹不变性将被分析，并将阐述来自非交换性的新的非平凡效应。本文包含[hep-th/0608138]的进一步发展和基于其方法的新配方。
2007-08-16 gr-qc hep-ph hep-th
