Lorentz Boosts as Squeeze Transformations and Coherence Problems
已知夸克模型和部分子模型是同一协变实体的两种不同表现形式。然而,在夸克模型中,部分子的相互作用振幅是相干的,而部分子的相互作用振幅是非相干的。根据费曼的说法,这是由于夸克之间相互作用时间的膨胀。我们提出了一个定量分析的时间膨胀问题,使用洛伦兹助推压缩变换。
1996-02-19 hep-ph hep-th quant-ph
Geometrical approach to the proton spin decomposition
本文从几何的观点详细讨论了Chen等人最近提出的质子自旋分解方法所引起的规范不变性和洛伦兹协变性问题。我们表明,这种方法的规范不变性如下从一个机制类似于著名的Stueckelberg技巧中使用的。强调洛伦兹对称性并不强迫规范势变换为洛伦兹四矢量的事实,我们证明了Chen等人的方法是洛伦兹协变的,只要使用合适的洛伦兹变换定律。本文还对质子自旋分解的研究现状进行了总结。我们认为,正在进行的辩论主要涉及的物理解释,是由于采用的图片的多元化。我们讨论这些不同的图片,并提出一个务实的观点。
2013-01-29 hep-ph nucl-th
Radiative Correction to Lepton Proton Scatterings in Manifestly Lorentz-Invariant Chiral Perturbation Theory
明显洛伦兹不变的重子手征微扰理论被用来计算低能弹性轻子质子散射的辐射修正。给出了具有非零轻子质量的手征次领先阶$(\mathcal{O}(p^2))$的微分截面和电荷不对称性的修正,这些修正是红外和紫外有限的。结果与前人基于强子模型计算的预言基本一致,但与基于重子手征微扰理论的计算有些不同,特别是在电荷不对称性方面。
2022-05-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Limit on Lorentz and CPT Violation of the Proton Using a Hydrogen Maser
我们提出了一种新的测量约束质子的洛伦兹和CPT破坏使用氢脉泽双共振技术。在10^{-27} GeV的水平上,对氢塞曼频率随恒星日(23.93 h)周期的变化的研究,为违反质子的洛伦兹和CPT对称性设定了一个干净的极限。
2000-08-28 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Limits on Neutron Lorentz Violation from the Stability of Primary Cosmic Ray Protons
最近的证据似乎证实,超高能初级宇宙射线谱主要由质子组成。这些质子可以穿越很长的距离到达地球,这一事实使我们能够对洛伦兹破坏进行限制。质子既不发射真空切伦科夫辐射,也不发射$β$ -衰变成中子,这就限制了中子扇区中6个以前未测量到的5 × 10^(-14)水平的系数。在这里第一次有界的系数是那些控制自旋无关的增强各向异性的中子。这是一种在没有额外微调的情况下可能已经存在的现象(根据预先存在的界限)。其他种类的强子也有类似的界限。中性π介子的洛仑兹破坏的界限特别强,在4 × 10^(-21)水平,比以前的限制好了11个数量级。
2008-10-10 hep-ph
On the field theoretical formulation of the electron-proton scattering in the Coulomb and Lorentz gauges
基于量子电动力学中的幺正性条件,导出了相对论性三维Lippmann-Schwinger型$ep$散射振幅方程. $ep$散射势$V_{e'N',eN}$由领先的一次性质量壳层光子交换势和非局域多粒子交换势组成。与其他场论方程不同,在么正性条件下和$V_{e'N',eN}$中的质子都在质量壳层上。因此,在这种方法中不需要多变量输入光子核子顶点与质量壳核子。在本公式中,标准的领先单光子交换势$V_{OPE}$是由电子源和相互作用的电子场之间的正则等时反换位子产生的,而电子场被单核子渐近态夹在中间.这个反交换子是在库仑和洛伦兹规范中计算的,其中只有光子场的横向部分是量子化的。结果表明,库仑规范和洛仑兹规范中的主导单光子交换势n $V_{OPE}$是一致的。精确地再现了由静电(库仑)相互作用产生的次至首阶项的完整集合。
2014-02-23 hep-ph nucl-th
Breaking of Lorentz Invariance in Electron-Proton Parity Violation
探索洛伦兹破坏的一个流行框架是标准模型扩展。这个扩展包含了大量的参数,可以在各种实验中有界。然而,大多数研究都集中在费米子或光子领域。在这里,我们考虑弱矢量玻色子扇区中的洛伦兹破坏。最强的边界来自于对莫勒散射中不对称性的测量。我们研究了在EIC,LHeC和FCC-eh的深度非弹性电子-质子散射的宇称破坏不对称性的未来测量可以得到的界限。对于FCC-eh,通过包括定时信息,边界可以在当前边界上得到实质性改进。
2019-10-25 hep-ex hep-ph
Testing CPT and Lorentz Symmetry with Protons and Antiprotons in Penning Traps
本文对质子和反质子的Penning阱实验进行了理论分析,通过测量反常磁矩和荷质比来检验CPT和Lorentz对称性。可能出现的CPT和洛伦兹违规行为在一个基本的水平上被视为粒子物理学的标准模型和量子电动力学的限制的一般扩展的背景下。在建议的测量异常频率的实验中,对于相关品质因数,CPT违反的界限为10^{-23}。比较回旋频率的实验是敏感的,在这个理论框架内,不同种类的洛伦兹破坏,保持CPT。一个优值限制在10^{-24},另一个优值限制在H-离子和反质子的相关实验中的10^{-25}。
1998-10-09 hep-ph
Open charm production in high multiplicity proton-proton events at the LHC
本文研究了LHC能区质子-质子碰撞中$D$的产生与带电粒子多重性的关系。我们发现,在源相干的框架下,开放的魅力生产表现出增长的多重性,这是强于线性的高密度域。这种偏离线性先前观察到的$J/ψ$包容性的数据从质子-质子碰撞在7 TeV,并成功地描述了我们的方法。我们的假设,在高能量质子-质子碰撞中存在相干效应,适用于中心快度区域的高多重质子-质子碰撞,并应影响任何硬观察。
2015-01-14 hep-ph nucl-th
Baryon, Charged Hadron, Drell-Yan and J/Psi Production in High Energy Proton-Nucleus Collisions
我们表明,质子-质子碰撞的线性外推可以很好地描述高能质子-核碰撞中出射质子和带电强子的分布。唯一需要调整的参数是当一个带电介子遇到一个目标核子时,它的快度的变化。其拟合值为0.16。接下来,我们应用这种线性外推精确测量的Drell-Yan截面的800 GeV的质子入射到各种核目标,表现出偏离线性标度的原子序数A。我们表明,这种偏差可以解释为能量退化的质子,因为它通过核,如果考虑到由于量子相干性的粒子生产的时间延迟。我们推断平均适当的相干时间为0.4 +/- 0.1 fm/c,对应于核的静止帧中的相干路径长度为8 +/- 2 fm。最后,我们应用线性外推测量J/PSI生产截面为200和450 GeV/C质子入射到各种核目标。我们的分析考虑了束流质子的能量损失,由于量子相干性的粒子产生的时间延迟,以及核子对J/Psi的吸收。最好的表示是获得的相干时间为0.5 fm/c,这是一致的Drell-Yan生产,和吸收截面为3.6 mb,这是一致的,从光生的J/Psi的核目标推导出的值。
1999-03-30 hep-ph nucl-th
Bilateral constraints on proton Lorentz violation effects
本研究针对超高能宇宙射线检验洛伦兹不变性破坏(LV)效应,探讨了亚光速和超光速LV引发的质子衰变等异常现象,结合高能质子观测与GZK截止证实,为质子LV效应提供了严格的双侧约束。
2025-03-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Is it possible to construct the Proton Structure Function by Lorentz-boosting the Static Quark-model Wave Function?
有质量粒子和无质量粒子的能量-动量关系分别为E = p^2/2 m和E = pc。根据爱因斯坦的说法,这两个不同的表达式来自同一个公式E = \sqrt{(cp)^2 + m^2 c^4}。夸克和部分子被认为是相同的粒子,但它们具有完全不同的性质。它们是同一协变实体的两种不同表现形式吗?就像爱因斯坦的能量-动量关系一样?这个问题的答案是肯定的。这就有可能构造出洛伦兹增强的谐振子波函数。它们描述了强子内部束缚在一起的夸克。当它们被推升到无限动量系时,这些波函数表现出费曼部分子图象的所有特殊性质。这种形式主义导致一个部分子分布对应的价夸克,与实验观察到的分布有很好的一致性。
2004-07-12 hep-ph nucl-th
Decisive test of color coherence in proton-nucleus collisions at the LHC
大型强子对撞机能量下的质子-核碰撞(p+A)提供了对彩色玻璃凝聚体(CGC)的严格测试,CGC是一种用于描述量子色动力学高能极限的模型。在CGC中,p+A碰撞中中快度带电粒子的平均多重数在数学上依赖于参与者的数目$N_{part}$。相反,在RHIC能量下验证的独立核子-核子散射的受伤核子模型(WNM)预测p+A中的多重数线性依赖于$N_{part}$。我们认为,第一次,在p+A碰撞在LHC能量的平均多重数对$N_{part}$的依赖可以挑选出一个模型的粒子生产,从而提供了一个严格的测试CGC和WNM。基于这一观察,我们提出了一个新的实验测试的颜色相干性的p+A碰撞。
2013-11-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Coherence length of cosmic background radiation enlarges the attenuation length of the ultra-high energy proton
本文指出,当宇宙背景辐射(CMBR)的平均自由程很长时,CMBR的单粒子能谱与普朗克分布(2.725 [K])的一致性对CMBR的相干长度没有强的约束。这种情况下的相干长度估计为$k_BT$的几倍。由于这种有限的相干长度,超高能宇宙射线(UHECR)的衰减长度在$Δ$共振区域中减小,即,在$10^{20}$ [eV]附近。由于衰减长度很小,因此在这个能量区域中,宇宙射线通量的抑制作用不如天真的估计那么显著
2010-03-09 hep-ph
Probing Lorentz violation with Doppler-shift experiments
我们分析多普勒效应实验违反洛伦兹对称性的一般框架:标准模型扩展。这些实验被发现是敏感的迄今未探测的组合与质子和电子的洛伦兹破坏系数。从最近的一个实验中,质子系数在$10^{-11}$和$10^{-8}$水平上以及电子系数在$10^{-2}$水平上出现了新的界限。
2005-07-27 hep-ph
Drell-Yan and J/psi Production in High Energy Proton-Nucleus and Nucleus-Nucleus Collisions
用线性外推法较好地描述了高能质子-核碰撞中出射质子和带电强子的分布。这种线性外推适用于精确测量的Drell-Yan截面为800 GeV的质子入射到各种核目标。如果考虑到由于量子相干性引起的粒子产生的时间延迟,那么原子序数A与线性标度的偏差可以通过质子通过原子核时的能量衰减来解释。我们推断平均适当的相干时间为0.4 +/- 0.1 fm/c。然后,我们应用线性外推测量J/psi的生产截面为200和450 GeV/c的质子入射到各种核目标。我们的分析考虑了束流质子的能量损失,由于量子相干性的粒子产生的时间延迟,以及核子对J/psi的吸收。最好的表示是获得的相干时间为0.5 fm/c,这是一致的Drell-Yan生产,和吸收截面为3.6毫巴,这是一致的,从光生的J/psi的核目标推导出的值。最后,我们比较了最近的J/psi数据从S+U和Pb+Pb碰撞在SPS。在没有新参数的情况下,前者可以相当好地再现,但后者不行。
1999-08-04 hep-ph nucl-th
Ultra High Energy Cosmic Rays in light of the Lorentz Invariance Violation Effects within the Proton Sector
本研究探讨质子扇区中微小的洛伦兹不变性破缺效应如何显著提高光致π介子产生阈值,使超高能宇宙射线质子能远距离传播,从而解释超GZK截断的宇宙射线事件,并为量子引力提供检验途径。
2025-05-26 astro-ph.HE hep-ph
A New Connection between Central Engine Weak Physics and the Dynamics of Gamma-Ray Burst Fireballs
我们展示了一个定性的新方面的动态伽马射线暴(GRB)火球:在火球中的中子去耦发生,是足够明显的质子成分的大量分散的发展。这种效应敏感地依赖于火球中的中子与质子的比率,随着中子过剩的增加而变得更加引人注目。简单的物理论证和输运计算表明,质子的洛伦兹因子的色散可以是火球的最终平均洛伦兹因子的量级。我们展示了等离子体不稳定性如何在火球的演化中发挥重要作用,以及它们如何最终控制质子分量中的速度色散的发展。这些不稳定性在设置/减少质子洛伦兹因子色散的作用代表了一个新的和潜在的重要场所等离子体不稳定性的研究。质子速度的显著分散转化为更少的质子获得最高的洛伦兹因子。这等于减少了获得最高能量质子的给定洛伦兹因子所需的总能量。同样,质子成分的色散也会对伽玛暴的电磁和中微子特征产生影响。
2001-02-13 astro-ph hep-ph
Lorentz Invariance and QCD Equation of Motion Relations for Generalized Parton Distributions and the Dynamical Origin of Proton Orbital Angular Momentum
我们导出了新的洛伦兹不变性和运动方程之间的关系扭曲三广义部分子分布(GPD)和部分子横向动量,$k_T$,扭曲二广义横向动量相关分布(GTMD),作为部分子纵向动量分数$x$的函数。虽然GTMD原则上定义了部分子轨道运动的观测值,但目前可以明确检测到它们的实验似乎还很遥远。这里提出的关系为这一僵局提供了解决办法,例如,轨道角动量密度与可直接测量的扭转三GPD有关。在16种可能的运动方程关系中,我们着重分析了三种可以通过分析特定自旋不对称性而检测到的螺旋度构型:两种对应于质子的纵向极化,与夸克轨道角动量和自旋轨道关联有关;第三个是质子横向极化的结果,它是$g_2$结构函数所服从的关系的推广。我们还展示了一个额外的关系连接的关向前扩展的Sivers功能的关向前的Qiu-Sterman长期。
2017-10-06 hep-ph
J/psi Production and Absorption in High Energy Proton-Nucleus Collisions
测量的200和450 GeV/c的质子入射到各种核靶上的J/Psi生产截面进行了分析,考虑到能量损失的Glauber框架内的束质子,由于量子相干性,和吸收的J/Psi的核子上的粒子生产的时间延迟。最好的表示是获得的相干时间为0.5 fm/c,以前确定的Drell-Yan生产质子-核碰撞,和吸收截面为3.6 MB,这是一致的,从光生的J/PSI核目标上推导出的值。
1999-05-28 hep-ph nucl-th
Lorentz Structure of Vector Part of Matrix Elements of Transitions n <-> p, Caused by Strong Low-Energy Interactions and Hypothesis of Conservation of Charged Vector Current
我们分析了由带电强子矢量流引起的“中子质子”跃迁矩阵元的洛伦兹结构<-->。我们证明,即使对于不同质量的中子和质子,该项也能保持带电强子矢量流的守恒(见T。Leitner等人,C 73,065502(2006)和A. M. Ankowski,arXiv:1601.06169 [hep-ph])具有动力学起源,与G偶第一类电流贡献有关。我们表明,由于G宇称变换下的强低能相互作用的不变性,G奇贡献与洛伦兹结构$q_μ$,其中$q_μ$是一个动量转移,不出现在“中子质子”跃迁的矩阵元<->。
2017-10-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Proton Stability in Six Dimensions
我们表明,洛伦兹和规范不变性解释长质子寿命内的标准模型在六维。重子数违反算子的质量维数为15或更高。在正方形$T^2/Z_2$ orbifold上的两个普适额外维的TeV尺度紧化之后,6维洛伦兹群的一个离散子群继续禁止危险算子。
2001-10-09 hep-ex hep-ph hep-th
Planck-scale Lorentz violation constrained by Ultra-High-Energy Cosmic Rays
在有效场论的框架下,我们研究了高维Lorentz违反CPT偶动力学算子的后果。比较超高能宇宙射线谱重建在这些条款的存在下,从皮埃尔俄歇天文台的数据,使我们能够建立双边边界上的系数的质量维5和6运营商的质子和π。我们的界限意味着,对于质子和π介子,洛伦兹对称性破缺的能量尺度必须远高于普朗克尺度。特别地,维度5运算符在$10^{-3} M_{\rm Planck}^{-1}$级别上受到约束。六维质子系数的大小被限制在$10^{-6} M_{Planck}^{-2}$的水平,除了在一个狭窄的范围内,π介子和质子系数都是负的,几乎相等。在这一小块区域内,六维质子系数的大小只能低于$10^{-3} M_{\rm Planck}^{-2}$。发现对六维π介子系数的约束要弱得多,但仍低于$M_{\rm Planck}^{-2}$。
2009-09-25 astro-ph.HE gr-qc 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
Physics Beyond SM at RHIC with Polarized Protons
RHIC的能力与极化质子测试的洛仑兹结构的电弱相互作用和MSSM希格斯粒子的属性,如果它被发现,进行了讨论。
2001-02-18 hep-ph
Nonperturbative parton distributions and the proton spin problem
利用洛伦兹压缩形式的静态波函数计算了介子和重子的价部分子分布,从而提高了路径积分哈密顿量的静止坐标解.我们认为非微扰部分子密度是由多胶子重子激发态引起的。一个简单的模型,提出了这些国家确保现实的行为价和海夸克和胶子部分子密度在$Q^2= 10 (GeV/c)^2$。将相同的模型应用于质子自旋问题,可以得到相同$Q^2$的$Σ_3 = 0.18 $。
2015-09-28 hep-ph nucl-th
Lorentz Group Equivariant Neural Network for Particle Physics
University of Chicago(芝加哥大学);Atomwise(Atomwise公司);Enrico Fermi Institute(恩里科·费米研究所);Flatiron Institute(熨斗研究所)
我们提出了一个神经网络架构,是完全等变的洛伦兹群下的转换,在物理学中的空间和时间的基本对称性。该架构是基于洛伦兹群的有限维表示理论和涉及张量积的等变非线性。对于粒子物理学中的分类任务,我们证明了这种等变架构导致了非常简单的模型,这些模型具有相对较少的可学习参数,并且比使用CNN和点云方法的领先方法更具物理可解释性。该网络的竞争性能在公共分类数据集上得到了证明[27],用于标记质子-质子碰撞中产生的喷流成分的能量动量的顶夸克衰变。
2020-06-08 cs.LG hep-ex hep-ph
Constraints from cosmic rays on non-systematic Lorentz violation
本文分析了高能宇宙线质子在具有非系统洛伦兹破坏的时空中的辐射损失。从一个有效场论的角度来看,我们照亮了以前的尝试,使用阈值的方法来分析这个问题的缺陷。我们认为,在一般情况下,这种方法是相当有限的使用时,处理非系统的洛伦兹违反的情况。我们提出的主要问题是:a)当平移不变性被打破时,阈值能量守恒规则的适用性有限; b)由于涨落的时间依赖性,产生了大量的质子粒子。忽略粒子生产,我们推导出的速度波动$|v_f|<10^{-6.5}$的大小的约束,弱得多,比以前一直认为。然而,我们表明,事实上粒子的生产,使任何这样的约束完全不可靠。
2005-07-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Tests of CPT and Lorentz symmetry from muon anomalous magnetic dipole moment
我们推导出相对论因子分裂的$g$ -因子的费米子和它的反费米子的合作伙伴,这是重要的放置约束维5,$CPT$奇和洛伦兹不变性违反相互作用的实验中进行的回旋加速器。从现有的数据中,我们提取的时间分量,$f^0$,背景场(包括场振幅),这是负责这样的$g$ -因子分裂,与电子,质子和μ子的耦合强度的限制(1 $σ$):$|f^0_e|< 2.3 \times 10^{-12} ~μ_{\textrm{B}}$,$|f^0_p|< 4 \times 10^{-9} ~μ_{\textrm{B}}$,和$|f^0_μ|< 8 \times 10^{-11} ~μ_{\textrm{B}}$,分别在实验室框架。从现有的数据中,我们还提取的空间分量,$d^{\perp}$的耦合强度的限制,相关的维度5的背景场与电子,质子,中子和μ子的相互作用:$| {d}_e^{\perp} | \lesssim 10^{-9} ~μ_{\textrm{B}}$,$| {d}_p^{\perp} | \lesssim 10^{-9} ~μ_{\textrm{B}}$,$| {d}_n^{\perp} | \lesssim 10^{-10} ~μ_{\textrm{B}}$,和$| {d}_μ^{\perp} | \lesssim 10^{-9} ~μ_{\textrm{B}}$,分别在实验室框架。
2014-08-05 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Low Energy Tests of Lorentz and CPT Violation
标准模型扩展(SME)的理论框架,允许参数化的洛伦兹和CPT违反效果使用有效场论的概述。目前的界限,这些违反洛伦兹参数使用各种低能量测试的审查将进行审查。国家的最先进的测量涉及潘宁陷阱,原子钟,扭摆,谐振腔将被讨论。不同的实验可以提供与各种基本粒子(包括电子、质子、中子和光子)耦合的各种参数的严格界限。
2012-08-16 hep-ph
Probing a Quarkophobic ${\mathbf{W}}^\prime$ at the High-Luminosity LHC via Vector Boson Fusion and Lorentz-Equivariant Point Cloud Learning
本研究针对标准模型的B介子反常等问题,首次将新型洛伦兹等变几何代数Transformer点云学习用于LHC上矢量玻色子融合产生的疏夸克W'玻色子探测,显著提升了信号灵敏度。
2025-02-23 hep-ph
The evolution of $σ^{γP}$ with coherence length
假设对于虚光子质子散射截面的行为,在固定的$Q^2$处的形式为$σ^{γP} \propto l^{λ_{\rm eff}}$,其中$l$是光子波动的相干长度,可以看出,对于不同的$Q^2$,$σ^{γP}$的外推值对于$l\approx 10^8$ ~fm交叉。有人认为,这种行为是不是物理的,和行为的横截面必须改变之前,这个相干长度$l$达到。这可以设定部分子密度饱和开始的尺度。
2016-01-18 hep-ph
Lorentz invariance violation in top-down scenarios of ultrahigh energy cosmic ray creation
违反洛伦兹不变性(LI)已被援引在许多方面来解释处理的问题与超高能宇宙线(UHECR)的生产和传播。然而,这些处理大多局限于质子-中子系统和光子-电子系统中的例子。在本文中,我们将展示如何更广泛地违反洛伦兹不变性将允许一系列以前禁止的衰变发生,以及如何导致UHECR的主要是重子态或希格斯玻色子玻色子。
2004-01-28 astro-ph hep-ph
Forward Physics in Proton-Nucleus and Nucleus-Nucleus Collisions
我们提出了一个普遍的治疗实质性的核抑制核目标上的所有已知的反应的共同特征(向前生产高pT强子,直接光子的生产,Drell-Yan过程,重味生产等)。在大费曼xF(对应于原子核中最小光锥动量分数变量x2的区域)处的这种抑制很容易被解释为相干性或彩色玻璃凝聚的表现。然而,我们证明,它实际上是一个简单的结果,能量守恒,甚至在低能量,没有相干性的影响是可能的。我们分析了这种常见的抑制机制进行模型预测的几个过程中的光锥偶极子的方法。我们的计算与数据相符.
2008-07-10 hep-ph
High-Energy Nuclear Physics with Lorentz Symmetry Violation
如果教科书上的洛伦兹不变性实际上是描述某个临界距离尺度以上的真空激发扇区的方程的性质,那么真空中具有不同临界速度的几个扇区的物质可以共存,并且绝对静止系(真空静止框架)可能存在,而不与“普通”粒子感受到的明显洛伦兹不变性相矛盾。(真空中临界速度等于$c$的粒子,即光速)。扇形洛仑兹不变性,反映在一个给定的动力学扇区的所有粒子在真空中具有相同的临界速度,然后将是一个基本的扇形对称性的表达(例如前声大统一或扩展的超对称)保护运动方程的参数。此外,扇形洛伦兹对称性可能只是一个低能极限,就像关系式$ω$(频率)= $c_s$(声速)$k$(波矢)适用于晶体中的低能声子一样。在这种情况下,诸如质子和原子核的Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止的缺失以及不稳定粒子(例如中子、几个原子核.)在非常高的能量是一个广泛的非因果模型的基本属性,其中局部洛伦兹不变性被打破引入基本长度。即使洛仑兹对称性破坏在标准低能测试中仍然不可见,在非常短的波长尺度上也有望观察到现象。我们提出了一个详细的讨论洛伦兹对称性破坏的影响,非常高的能量核物理。
1997-08-18 hep-ph nucl-th
Collision of ultra-relativistic proton with strong magnetic field: production of ultra-high energy photons and neutrinos
宇宙加速器中的质子-质子相互作用和光-强子相互作用是产生宇宙超高能光子和中微子的两个主要通道。本文用FWW方法计算了UHE质子与磁场碰撞产生宇宙超高能光子和中微子的过程,磁场可以看作是UHE质子静止系中的虚光子。我们称之为$pB$过程。$pB$过程发生的阈值是质子的洛伦兹因子和磁场强度的组合约为$γ_p B \simeq 5\times 10^{18}$高斯。超过这个阈值后,在相同的磁场中,由于$pB$过程引起的质子能量损失率比由于质子同步辐射引起的能量损失率高三个数量级。$pB$过程可能发生在白矮星、中子星甚至恒星质量黑洞的大气中。
2019-07-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Color coherence effects in the reaction $d(p,2p)n$
硬质子敲出质子从氘核在相对论能量被认为是与颜色的透明度(CT)影响的初始和最终状态的相互作用的效果的重点。计算是在广义程函近似的框架内进行的,并辅以CT的量子扩散模型。在束流动量低于20 GeV/c时,证实了以前计算[1]的主要结果,包括核透明度与旁观中子的横动量$p_{st}$和质子与中子的相对方位角$ϕ$的关系:在$p_{st} < 0.2$ GeV/c处的吸收和在$p_{st} > 0.3$ GeV/c处由于对中子的再散射而引起的增强,这两个区域之间的$ϕ$依赖性的变化,以及$p_{\rm lab}$增强CT效应。然后将研究推广到更高的束动量,高达75 GeV/c。结果表明,这种透明性在$p_{\rm lab}\simeq 50$ GeV/c以下基本保持不变,但在较高的束流动量下,由于大、小尺寸的价夸克组态的干涉,这种透明性发生了显著的变化.结果,在小$p_{st}$处的透明度表现出作为束动量的函数的振荡(核过滤效应)。计算了氘核纵向极化引起的张量分析本领。估计NICA-SPD的事件发生率。
2022-12-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Cosmic Rays and the Search for a Lorentz Invariance Violation
本文介绍了在宇宙射线中寻找洛伦兹不变性破坏(LIV)信号的研究进展。我们首先概述了宇宙射线的基本方面,重点是超高能射线(UHECR)。讨论了宇宙质子的Greisen-Zatsepin-Kuz'min(GZK)能量截止,该截止是由于在宇宙微波背景(CMB)中产生的质子而引起的.在质子静止坐标系中,这是一个能量适中的过程。如果洛伦兹变换甚至在因子$γ\sim O(10^{11})$上也适用,则可以在实验室中高精度地研究它。对于较重的原子核,由于光致衰变,能量衰减甚至更快,同样如果这个过程是洛伦兹不变的。因此,洛伦兹对称性的可行性高达巨大的伽马因子-远远超出加速器测试-是一个中心问题。接下来,我们评论的概念方面的洛伦兹不变性和自发破缺的可能性。这可能会导致轻微的粒子依赖的“最大吸积速度”。讨论了它们在宇宙射线衰变、切伦科夫辐射、GZK截止和中微子振荡中的作用。我们还审查了宇宙γ射线中的LIV搜索。对于多TeV的伽马射线,我们可能会遇到另一个与CMB的透明度有关的难题,类似于GZK截止。在伽马射线暴中发射的光子能量较低,但它们非常长的路径提供了接近普朗克尺度的信息。到目前为止还没有观察到LIV。然而,即使是非常微小的LIV效应也可能彻底改变对宇宙射线物理学的预测。一个附录专门介绍皮埃尔·俄歇合作组织最近提出的假设,该假设确定了附近的活动星系核-或它们旁边的物体-可能是UHECR源。
2008-11-18 astro-ph hep-ph hep-th
QCD coherence effects in low-x DIS and Drell-Yan with nuclear targets
利用光锥色偶极方法研究了原子核深度非弹性散射(DIS)和质子-原子核碰撞中Drell-Yan(DY)双轻子产生中的QCD相干效应。在这种方法中,核效应的物理机制变得非常透明,并得到了一些详细的解释。本文给出了DIS和DY中核遮蔽的数值计算,并与实验数据进行了比较。计算了DY横动量分布中的核效应。偶极方法是唯一已知的计算克罗宁效应的方法,而无需引入核靶的额外参数。
2002-04-02 hep-ph
Standard Model Without Elementary Scalars And High Energy Lorentz Violation
如果洛伦兹对称性在高能量下被破坏,通常不可重正化的相互作用可以通过加权功率计数变得可重正化。最近,一个CPT不变的,洛伦兹破坏的标准模型的扩展,包含两个标量2费米子相互作用(可以解释中微子质量)和四个费米子相互作用(可以解释质子衰变)的建议。在本文中,我们考虑一个变种的这个模型,得到抑制基本标量场,并认为它可以重现已知的低能物理。在Nambu-Jona-Lasinio精神下,我们用大N_c展开证明了动力学对称破缺的发生。有效势有一个洛仑兹不变的最小值,洛仑兹破坏不会影响到低能量。该机制产生了费米子质量、规范玻色子质量和标量束缚态,它们与复合希格斯玻色子玻色子等同。我们的方法是不困扰的模糊性的方法的基础上不可重正化顶点。低能有效作用量是唯一确定的,并预测了标准模型参数之间的关系。
2009-04-12 hep-ph hep-th
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
Centrifugal acceleration of protons by a supermassive black hole
离心加速度是由于磁层中旋转的极向磁场产生了与磁场正交的电场。具有有限回旋半径的带电粒子可以沿着电场移动并接收能量。离心加速度将粒子推向边缘,在那里它们的方位角速度达到光速。我们用数值和解析方法计算了粒子的运动轨迹。获得的最大能量取决于粒子磁化$ κ$的参数,其是磁层中磁场线的旋转频率$ Ω_F $与粒子的非相对论性回旋频率$ ω_c $的比率,$ κ= Ω_F /ω_c << 1 $,并且取决于参数$ α$,其是环向磁场$ B_T $与极向磁场$ B_P $的比率,$ α= B_T / B_P $。结果表明,对于小的环形场,$ α<κ^{1/4} $,最大洛伦兹因子$ γ_m $只是磁化的平方根,$ γ_m = κ^{-1/2} $,而对于大的环形场,$ α>κ^{1/4} $,能量显着增加,$ γ_m = κ^{-2/3} $。然而,最大可能的加速度,$ γ_m = κ^{-1} $,是没有达到磁层。对于一些活动星系核,如M87,我们发现了加速质子的洛伦兹因子的极大值。给出了最大质子能量及其能流的A* 估计。这些结果与HESS切伦科夫望远镜的实验数据一致。
2020-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Transverse Polarization of the Nucleon in Parton Picture
用QCD中的洛伦兹协变Pauli-Lubanski矢量研究了质子的横极化结构。我们发现,有贡献的领导,subleading,和下一个subleading部分子的贡献,在光前系统的坐标。次领先和次领先的贡献是通过洛伦兹对称性与领先的。主导贡献服从一个简单的部分子角动量求和规则,该规则对先前已知的关系给出了清晰的物理解释。
2012-09-14 hep-ph
Jet Mass Dependence of Fragmentation in Positron-Proton Collisions
我们提出用能量分数x来表征碎裂函数,强子从喷流中带走的能量是在与喷流共同运动的坐标系中测量的。此外,我们建议使用射流质量作为破碎尺度Q。我们表明,这两个洛伦兹不变变量自然出现在一个微正则系综与保守的四动量。然后,我们构造了一个统计强子化模型,在这个模型中,各种高能反应中强子末态的两个特征(幂律谱和负二项多重数分布)可以简单地联系起来。最后,我们分析了φ ^3理论中模型参数(能谱功率和每个强子的平均能量)的标度依赖性。通过对正质子衍射碰撞碎裂函数的拟合,得到了喷注内部强子多重数分布与喷注质量的关系。
2017-02-06 hep-ph
QCD coherence effects in high energy reactions with nuclei
本文研究了原子核深度非弹性散射(DIS)和Drell-Yan(DY)过程中的相干效应,特别是核阴影效应。采用目标静止坐标系和色偶极公式。在Glauber-Gribov理论中处理多次散射,该理论被修改为包括所有阶的核形状因子。基于本文定义的平均相干长度,估计在x_{Bj} >0.01时胶子阴影可以忽略不计。无参数的计算进行了比较,NMC和E665数据的DIS和DY的E772数据。在这两种情况下,都发现了很好的一致性,但不可能重现HERMES观察到的效果。对于RHIC能区质子-核碰撞中的双轻子,在整个x_F范围内都有相当大的阴影效应。还研究了核对DY横动量分布的影响。在此基础上,提出了一种新的偶极子截面参数化方法。
2000-09-29 hep-ph
On coherence lengths of wave packets II : High energy neutrino
本文是波包相干性系列的第二篇论文,我们研究了高能实验中的中微子,其中中微子是由用波包描述的π介子或μ介子衰变产生的。中微子产生的时空位置并不是固定的,而是在宏观范围内扩展的。因此,振幅定义为宏观区域内不同中微子产生时间振幅的叠加,并依赖于中微子质量的绝对值。利用光锥附近的算子乘积展开分析了中微子干涉,并在中微子的含时几率中找到了一个新的普适项。这个新的术语起源于高阶量子效应,其方式与轴向异常相似。阐明了洛伦兹不变性和光锥区算子乘积展开的作用,指出了利用中微子干涉实验测量中微子质量绝对值的可能性。
2010-02-12 hep-ph
Testing Lorentz Invariance with Neutrinos from Ultrahigh Energy Cosmic Ray Interactions
我们以前已经表明,非常少量的洛伦兹不变性破坏(LIV),抑制光子相互作用的高能宇宙射线(UHECR)与宇宙背景辐射(CBR)光子,可以产生一个光谱的宇宙射线,这是一致的,目前观察到的皮埃尔俄歇天文台(PAO)和HiRes实验。在这里,我们计算了相应的通量的高能中微子产生的UHECR质子的传播通过的CBR中存在的LIV。我们发现,LIV产生的最高能量的中微子的通量和减少的中微子能流谱的峰值的能量的减少,这两个依赖于LIV的强度。因此,UHE中微子光谱的观测为最高能量下LIV的存在和数量提供了明确的测试。我们进一步讨论了当前和未来提出的探测器进行此类观测的能力。
2010-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc