Improved constraints on the coupling constants of axion-like particles to nucleons from recent Casimir-less experiment
我们从最近进行的Casimir-less实验中得到了改进的轴子-核子耦合常数的约束条件。为此,计算了由于两个轴子交换而产生的Au涂层球与旋转盘的Au或Si扇区之间的差动力。在一个广泛的区域的轴子质量从1.7 meV到0.9 eV的约束是强到60倍比以前已知的卡文迪什型实验和测量的有效卡西米尔压力。
2015-04-09 astro-ph.HE hep-ph quant-ph
Anomalous Casimir effect in axion electrodynamics
研究了轴子电动力学中的Casimir效应。如果$θ$是时间和/或空间相关的,则有限的$θ$项影响光子的能量色散关系。我们专注于一个特殊的情况下,线性非均匀$θ$沿$z$轴。然后,我们证明了Casimir力垂直于$z$轴的两个平行板之间可以是吸引力或排斥力,依赖于$θ$的梯度。我们把这种由非均匀$θ$引起的Casimir力中的排斥分量称为反常Casimir效应。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Casimir pressure with dissipation and quantum corrections from axion dark matter
研究振荡轴子暗物质对金属板间卡西米尔压力的影响,考虑耗散并计算轴子标度下的主要量子修正,发现大距离处因宇称破坏产生排斥性振荡修正。
2025-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New constraints on Yukawa-type interactions from the Casimir effect
卡西米尔力的测量被用来获得更强的约束参数的假设相互作用的预测在不同的统一方案超出了标准模型。我们回顾了新的强约束Yukawa型的相互作用,在过去的两年中,从最近的实验测量的横向Casimir力,Casimir力的配置与波纹边界和Casimir Polder力。具体而言,从横向卡西米尔力的测量结果与精确的理论相比,实现了高达2400万倍的约束加强。我们还讨论了进一步的可能性,以加强约束的汤川相互作用的卡西米尔效应。
2012-01-27 hep-ph quant-ph
Constraints on non-Newtonian gravity and axionlike particles from measuring the Casimir force in nanometer separation range
通过测量镀金微球与碳化硅板之间的Casimir力的实验,得到了牛顿引力定律的Yukawa型修正和类轴子与核子的耦合常数的约束条件.为此,在实验位形中计算了Yukawa型力和核子间两个轴子交换力。在Yukawa力超过1 nm的相互作用范围内,轴子质量超过17.8 eV,得到的约束比以前发现的正弦波纹表面之间的横向Casimir力测量强得多。这些结果进行了比较与其他实验室的实验结果约束非牛顿引力和axionlike粒子在相关的相互作用范围。
2020-03-02 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
Casimir effect in axion electrodynamics with lattice regularizations
本文提出基于格点正则化的理论方法推导轴子电动力学中的 Casimir 效应,正确再现能量符号翻转,并在连续极限下与连续理论一致,且适用于非零温度情形。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall hep-lat 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
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
Constraining axion-nucleon coupling constants from measurements of effective Casimir pressure by means of micromachined oscillator
利用微机械扭转振子间接测量了两个镀金板之间的有效Casimir压力,得到了轴子与质子和中子的赝标耦合常数的较强约束。为此,计算了由于两个轴子交换的附加有效压力。边界效应的作用和有效区域的邻近力近似的应用程序的力的轴子起源的确定。得到的约束比最近从其他实验室实验中发现的强380和3.15倍,并且与从$10^{-3}$ eV到15 eV的轴子质量有关。
2014-04-09 hep-ph
Axionic Casimir Torque
Indian Institute of Science Education and Research, Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校)
本研究针对轴子梯度打破卡西米尔效应真空各向同性的问题,通过分析不对称零点涨落,推导得出轴子梯度与板法向夹角相关的宏观机械扭矩,拓展了卡西米尔效应的研究范畴。
2026-10-14 hep-ph hep-th
Classical Casimir pressure in the presence of axion dark matter
本文研究磁场中振荡轴子场对金属板间经典压力的共振影响,分析电导率导致的展宽,并评估未来 Casimir 实验探测轴子质量的潜力。
2025-01-07 hep-ph
Constraining Yukawa-type interaction and coupling constant of axionlike particles to nucleons from recent measurement of the Casimir-Polder interaction
Central Astronomical Observatory at Pulkovo of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普尔科沃中央天文台);Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University(彼得大帝圣彼得堡理工大学)
通过最近的Casimir-Polder相互作用测量实验,研究限制Yukawa型相互作用参数和轴子类粒子与核子的耦合常数,发现其限制强度比以往结果更强。
2025-11-24 hep-ph
Axion Electrodynamics and the Axionic Casimir Effect
本文给出了轴子电动力学的一般格式,其中假定周围介质的介电常数和磁导率为常数。作为应用,我们给出了电中性含时轴子$a=a(t)$在强磁场中产生的电磁流密度的简单数值估计。众所周知,$a=a(t)$假设在天体物理条件下是常见的。在论文的第三部分,我们考虑的影响,而不是假设一个轴子振幅$a(z)$取决于一个坐标$z$。如果这样一个轴子场包含在两个大的金属板之一,获得一个轴子产生分裂的本征模的色散关系。这些模态对板块上的压力的贡献是相等的,尽管是相反的。我们在一个简单的一维模型中计算了分裂效应的大小。
2022-02-22 hep-ph hep-th
On the Axion Electrodynamics in a two-dimensional slab and the Casimir effect
本文通过微扰求解有限宽度二维平板中轴子与电磁场耦合的方程,推导出轴子引起的电磁场旋转角,并据此计算两导电平板间的卡西米尔力,扩展了轴子电动力学中的卡西米尔效应研究。
2024-02-21 hep-ph hep-th
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
Fourth order perturbative expansion for the Casimir energy with a slightly deformed plate
本文应用微扰方法计算了3+1维无质量实标量场的Casimir能量,并在两个表面上满足Dirichlet边界条件。其中一个表面被假定为平坦的,而另一个表面对应于由平面镜的单个函数$η$描述的小变形。在变形$η$中进行了四阶微扰展开,并将结果应用于平面前波纹镜Casimir能量的计算。我们还重新考虑在这种扩展的背景下的邻近力近似。
2012-11-08 hep-ph hep-th quant-ph
How to strengthen constraints on non-Newtonian gravity from measuring the lateral Casimir force
本研究通过优化波纹表面实验配置,在4.5至37纳米范围内加强非牛顿引力约束,最大加强因子超过40倍。
2023-05-13 hep-ph quant-ph
New constraints on the Yukawa-type corrections to Newtonian gravity at short separations
我们讨论了最强的约束Yukawa型修正牛顿引力定律在亚微米的相互作用范围内的卡西米尔力的测量。在这方面的复杂问题时,比较的测量数据与Lifshitz理论进行了分析。特别注意的是最近的两个实验测量的Casimir铁磁表面和正弦波纹表面之间的相互作用,在各种角度之间的波纹的结果。
2014-03-23 hep-ph quant-ph
Axion detection via Topological Casimir Effect
我们提出了一个新的桌面实验配置的直接检测暗物质轴子的质量在$(10^{-6} \rm eV - 10^{-2} \rm eV)$范围内使用非微扰效应在一个系统与非平凡的空间拓扑结构。与大多数直接暗物质轴子探测的文献中发现的依赖于$\dotθ$或$\vec{\nabla}θ$的实验装置不同,我们发现我们的系统原则上对静态$θ\geq 10^{-14}$敏感,并且也可以用于限制基本常数$θ_{\rm QED}$,如果满足某些条件,则该基本常数将成为麦克斯韦系统的基本可观测参数。本文还讨论了当感应电荷$e'$与$θ$成正比,磁势变为非零$e'=-e \fracθ{2π}$的双子时与Witten效应的关系。
2017-08-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Axion-Induced Casimir Interaction Between Graphene Plates
Irfu/Département de Physique des Particules, Université Paris-Saclay, CEA(巴黎萨克雷大学原子能与替代能源研究院粒子物理系)
研究轴子暗物质在含平行石墨烯界面平面腔中诱导的电磁效应,通过考虑多种因素得到感应电场和压力的解析表达式,发现压力在特定间距共振增强,受石墨烯参数影响,确定了效应相关参数范围,为探测轴子电磁现象提供灵敏框架。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
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
Some remarks on axion dark matter, dark energy and energy of the quantum vacuum
结合暗物质问题,讨论了最近由Casimir力差测量实验所得到的关于约束轴子-核子相互作用参数的结果。结果表明,该实验不仅导致了竞争约束,而且为Casimir物理中迄今为止得到的其他约束提供了更强的支持。利用量子场论中的重整化过程,考虑了用源于量子真空的宇宙学常数描述暗能量。指出只有与观测到的暗能量密度直接相关的宇宙学常数的重整化值才具有物理意义,因此文献中关于真空灾变的某些说法可能被认为是夸张的。
2019-11-13 hep-ph
Background-Enhanced Axion Force by Axion Dark Matter
研究轴子暗物质背景对核子间自旋无关轴子力的影响,发现背景效应使势能标度从 $1/r^3$ 变为 $1/r$ 且力被显著放大,从而基于第五力实验将轴子衰变常数的约束改善了数个数量级。
2025-05-03 hep-ph
Testing Gravity and Predictions Beyond the Standard Model at Short Distances: The Casimir Effect
本文综述利用卡西米尔力及相关桌面实验,在短距离上约束牛顿引力修正、暗物质与暗能量粒子及自旋相关相互作用的研究进展。
2023-12-03 hep-ph
Alpenglow - A Signature for Chameleons in Axion-Like Particle Search Experiments
我们指出,变色龙场论可能会揭示自己作为一个“余辉”效应在类轴子粒子搜索实验由于变色龙-光子转换在磁场。我们估计了现有技术可以达到的参数空间,发现余辉实验可以以一种与引力和Casimir力实验互补的方式约束这个参数空间,并且可以达到光子-变色龙耦合,这超出了普通激光偏振实验的灵敏度。我们还勾勒出一个变色龙的法布里-珀罗腔的想法,可以显着提高实验灵敏度。
2007-10-08 astro-ph hep-ex hep-ph
Dark Energy is the Cosmological Quantum Vacuum Energy of Light Particles-The Axion and the Lightest Neutrino
本文揭示了暗能量源于轻粒子的宇宙学量子真空能,提出轴子真空提供正贡献而最轻中微子真空提供负贡献,预测轴子质量为4-5 meV,并发现宇宙未来将以超de Sitter速率膨胀。
2023-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph