Repulsive Forces and the Weak Gravity Conjecture

排斥卡西米尔效应

Repulsive Casimir Effects

像真空中导电板之间的卡西米尔原始力一样，卡西米尔力通常是吸引力。但排斥卡西米尔力可以在特殊情况下实现。这些可能在纳米技术中有用。我们给出的例子，当排斥量子真空力可以出现与导电材料。

Randall-Sundrum模型中有限温度下作用在活塞上的Casimir力

The Casimir force on a piston at finite temperature in Randall-Sundrum models

在五维Randall-Sundrum模型框架下研究了有限温度下三平行板系统的Casimir效应。在包含两个膜的Randall-Sundrum模型中，我们发现当一个外板移到远处时，Casimir力依赖于板的距离和温度。进一步发现，当活塞与平板距离很近时，约化力的符号为负，但当平板距离不是很小时，约化力的性质变为排斥，当平板距离很大时，排斥力消失。热的影响使Casimir排斥力变大。在单膜框架下，无论温度有多高，活塞和剩下的一个板之间的约化Casimir力都保持吸引力。有趣的是，热效应并没有改变力的性质，而是使Casimir引力变大。

排斥Casimir力的充分条件

Repulsive Casimir Force: Sufficient Conditions

本文导出了两个由不同穿透深度的材料制成的平行平板在中间无介质时的Casimir能量。我们研究了Casimir力密度，并推导出两个穿透深度的解析约束，这是确保排斥的充分条件。与其他方法相比，我们的方法不需要特定的介电或磁性材料特性的模型，并构成了一个互补的分析。

手性介质与完美电磁导体板之间的相互作用：排斥与吸引Casimir力转变

Interplay between chiral media and perfect electromagnetic conductor plates: repulsive vs. attractive Casimir force transitions

本文研究了由完美电磁导体（PEMCs）和Weyl半金属（WSMs）平行板组成的多种实验装置中的Casimir能量和力，发现了多种可能产生排斥Casimir力的情况，但限制为PECs结合WSM几何结构时仅产生吸引力。

在全息核物理中寻找吸引力

Searching for an Attractive Force in Holographic Nuclear Physics

我们正在寻找核力的全息解释，尤其是引力。最近，在Sakai-Sugimoto模型中获得了核子-核子势的排斥硬核，我们证明了该模型的广义版本-具有非对称配置的风味D8膜-也具有吸引力的潜力。排斥势源于5D中U（2）味规范场的陈-西蒙斯相互作用，而吸引势则是由于规范场与描述味膜几何涨落的标量场的耦合。在重子之间的中等距离r--小于R_KK=O（1）/ M_{omega meson}但大于半径rho=R_KK/sqrt（'t Hooft耦合）--吸引势和排斥势都表现为1/r^2，但吸引势较弱：根据味D8膜的几何形状，比率C=-V_attr/V_rep的范围从0到1/9。5D标量场也影响等矢量张量和自旋-自旋力，并且总体效果类似于等标量中心力：V（r）->（1-C）*V（r）。在较长的范围$r\gtrsim R_{\rm KK}$，我们发现，吸引势的衰减速度比排斥势，所以净势总是排斥。这种不切实际的行为可能是Sakai-Sugimoto类模型所特有的，也可能是全息术固有的大N_c极限的普遍问题。

排斥Casimir力和表面模的作用

Repulsive Casimir forces and the role of surface modes

在最近的实验中，金属和悬浮在液体中的电介质之间的卡西米尔排斥已经被彻底研究。在本文中，我们考虑表面模式的三层系统的介电函数保证排斥。结果表明，表面模式起着决定性的作用，在这种现象在短的分离。对于玩具等离子体模型，我们发现在所有距离的表面模式的贡献。

Casimir效应和物质中吸引力和排斥力的重整化群方法

Renormalization Group Approach to Casimir Effect and the Attractive and Repulsive Forces in Substance

物质的电磁性由电容率（介电常数）和磁导率（磁导率）来表征。它们有效地描述了物质属性{ \it}。我们提出了一种{ \it几何}方法，给出了一些模型，其中两个量是几何定义的。（广义）路径积分考虑了微观动力学（例如偶极-偶极相互作用）引起的波动。解释了由三个介电常数不同的区域组成的材料的自由能公式（Lifshitz 1954）。Casimir能量是由一个新的正则化使用的路径积分。吸引力或排斥力由{ \it重整化基团} $β$ -函数的符号决定。

Casimir排斥力的新机制

Novel Mechanisms for repulsive Casimir forces

我们提出了两个新的模型，排斥Casimir相互作用之间的正微扰。一个例子依赖于介电响应的非局部性，一个依赖于（吸引）模式之间的干扰。这样的例子在一维无质量理论中是不可能实现的，因为它们被Lambrecht，Jaekel和Lambreaud [Phys.Lett. A 225（1997）]到非局部扰动和负扰动

来自宇宙弦的排斥Casimir-Polder力

Repulsive Casimir-Polder forces from cosmic strings

本文研究了直宇宙弦几何中作用于可极化微粒的Casimir-Polder力。为了发展这种分析，我们评估电磁场格林张量的虚频轴。在各向异性极化率的一般情况下，推导出Casimir-Polder力的表达式。根据极化率张量的本征值和主轴的方向，卡西米尔-波尔德力可以是排斥力或吸引力。此外，存在力随着分离而改变符号的情况。我们表明，各向同性极化率张量的力总是排斥。当微粒和线之间的距离很大时，力的变化与距离的五次方成反比。在非延迟状态下，对应于小于相关过渡波长的分离，力衰减为距离的倒数四次方。在各向异性极化率的情况下，Casimir-Polder势对极化率张量主轴取向的依赖性也导致作用于粒子的力矩。

Repulsive Casimir force in stationary axisymmetric spacetimes

We study the influence of stationary axisymmetric spacetimes on Casimir energy. We consider a massive scalar field and analyze its dependence on the apparatus orientation with respect to the dragging direction associated with such spaces. We show that, for an apparatus orientation not considered before in the literature, the Casimir energy can change its sign, producing a repulsive force. As applications, we analyze two specific metrics: one associated with a linear motion of a cylinder and a circular equatorial motion around a gravitational source described by Kerr geometry.

排斥卡西米尔活塞

Repulsive Casimir Pistons

Casimir活塞是一种可以计算有限Casimir力而无需任何可疑重整化的模型。有人认为，这种力量总是有吸引力的。我们提出了三种情况下，这是不正确的。其中两个依赖于混合两种类型的边界条件。然而，另一种是一种简单的量子图，其中力的符号取决于边的数量。

格点上引力和斥力的相似性

The similarity of attractive and repulsive forces on a lattice

在格子上，由于动量空间是紧的，所以动能不仅从下面有界，而且从上面也有界。它表明，这在某种程度上消除了排斥力和吸引力之间的区别。特别地，可以看出，具有吸引力的区域对于能量高于一定值的状态将是禁止的，而排斥力可以发展束缚态。一个明确的变换介绍了相应的排斥力的系统的频谱，对应于一个吸引力的类似系统。显式的数值例子中提出的离散能量的粒子受到排斥力的逐段恒定的潜力。最后，对一个一维连续体上的定常系统的参数进行了调整，使得该系统的能量类似于一维晶格上系统的动能.特别地，示出了可以调谐参数，使得当第一能带的宽度及其位置保持有限时，第一能带和下一能带之间的能隙变为无穷大，使得有效地仅第一能带是相关的。

经典电动力学中纳米尺度Casimir-Lifshitz排斥力及相关Wheeler传播子的一个推论

A consequence of the repulsive Casimir-Lifshitz force on nano-scale and the related Wheeler propagator in the classical electrodynamics

主要是在纳米尺度上，但可能不是唯一的，可以想象由于波动，碰撞，壁效应，辐射或/和其他目前未知的相互作用，某些介质内的自发电荷分离。排斥Casimir-Lifshitz力也可能是这种现象的一个很好的候选者。为了在数学上覆盖这个假设，在麦克斯韦方程组中应该出现一个附加项。由于这一项，类似的克莱因-戈登方程与负质量项将获得的电场和磁场。这些方程可能有快子解决方案取决于电荷分离过程的参数。最后，推导了传播子的表达式，计算了电荷分离过程中的电场和电荷密度。

各向异性原子与电介质之间的长程排斥力

Repulsive long-range forces between anisotropic atoms and dielectrics

在弱耦合近似下，研究了具有各向异性极化率的原子与具有各向异性介电常数的原子相互作用系统中的长程力。不稳定的配置，其中物体之间的力是排斥的构造。这样的配置存在于三个各向异性原子以及各向异性原子上方的介电常数各向异性的孔的介质板。除了力的绝对大小之外，对构型的依赖性在性质上与金属物体相同，对于金属物体，各向异性是纯粹的几何效应。在弱极限条件下，得到了较为复杂构型的封闭解析表达式。相互作用能对分离的非单调依赖性与电磁格林并矢不正定有关。在弱极限的分析中发现，也半定量地解释了实验观察到的各向异性取向的Casimir力的依赖性。与标量情况相反，不可约的电磁三体能量可以改变符号。我们跟踪这一事实，电磁格林并矢是不正定的。

瞬子相互作用与轴子弱引力猜想

Instanton Interactions and the Axion Weak Gravity Conjecture

本文通过长程瞬子相互作用提出排斥性轴子弱引力猜想，该猜想对瞬子作用量施加界限，在紫外完备例子中蕴含并强于通常表述，且指出无质量标量场缺失时轴子衰变常数界限可能改变。

幻影能量通过一种长程排斥力

Phantom energy mediates a long-range repulsive force

带有非标准动力学项的标量场模型已经在k-暴胀、玻恩-因菲尔德拉格朗日量、幻影能量以及更一般的低能弦论的背景下提出。一般来说，标量场会与物质耦合，产生新的相互作用。本文导出了这类一般模型的宇宙学扰动方程和引力的汤川修正。我发现三个有趣的结果：第一，当场表现为幻影能量时（状态方程小于-1）则耦合强度为负，产生长程排斥力;其次，暗能量场可能在天体物理尺度上成簇;第三，将形式主义应用于一个Brans-Dicke理论的一般动力学项，它的牛顿效应取决于一个单一的参数，推广的Brans-Dicke常数。

稀介质球上的Casimir表面力

Casimir Surface Force on a Dilute Dielectric Ball

本文计算了零温下真空中半径为a的介质稀球上的Casimir表面力密度F。我们把（n-1）（n是折射率）作为一个小参数。通过采用一个简单的色散关系，包括一个尖锐的高频截止在ω = ω_0的材料的色散特性考虑。对于非色散介质，（在正则化之后）会出现一个有限的物理力F^{nondisp}，它是排斥力。通过对Riccati-Bessel函数的一致渐近展开，我们计算了F^{nondisp}，直到四阶，单位为1/nu。对于色散介质，力F^{disp}的主要部分也是排斥力。F^{disp}中的主导项与（n-1）^2{omega_0}^3/a成正比，在通常的物理条件下，它将比F^{nondisp}大几个数量级。

自引力聚合物和弦的尺寸标度

Size scaling of self gravitating polymers and strings

本文研究了具有自引力相互作用的单分子聚合物的统计系综。这是一个引力弦的模型-黑洞的前身。我们分析了平均尺寸的平均场近似与有效的哈密顿量与牛顿势，以及接触排斥相互作用的爱德华兹。我们发现，存在着一定的标度区域的吸引力和排斥力的平衡。排斥相互作用将临界引力耦合推到一个更大的值，在这个值下，聚合物的尺寸变得与其史瓦西半径相当，因此相应的黑洞的尺寸大大增加。我们展示了不同维度的相图，阐明了大小如何随着排斥力和引力强度的变化而变化。

排斥性卡西米尔和卡西米尔-圩田部队

Repulsive Casimir and Casimir-Polder Forces

卡西米尔和卡西米尔-波尔德斥力已经被人们所知超过50年了。平行半无限电介质板的一般“Lifshitz”配置允许排斥，如果它们被具有介电常数值介于电介质板的介电常数值之间的介电流体分开的话。这一点在20世纪70年代得到了间接证实，最近卡帕索的研究小组更直接地证实了这一点。多年来，人们也知道，电和磁可极化的物体可以经历排斥的量子真空力。更适合于实际应用的是真空中普通导电体和电介质体之间可以实现排斥的情况。卡西米尔排斥领域的地位，重点是最近的发展将进行调查。在这里，重点将放在分析的发展，特别是卡西米尔-波尔德（CP）的各向异性极化原子之间的相互作用，和CP的各向异性原子和机构之间的相互作用，也表现出各向异性，无论是因为各向异性的成分，或因为几何形状。排斥发生在楔形和圆柱形导体中，只要几何形状足够不对称，也就是说，要么楔形足够尖锐，要么原子离圆柱足够远。

来自额外维度和Robin边界条件的排斥Casimir效应：从膜到活塞

Repulsive Casimir effect from extra dimensions and Robin boundary conditions: from branes to pistons

本文计算了具有一般曲率耦合参数的大质量标量场的Casimir能量和Casimir力，该标量场位于具有任意内部空间的$(D+1)$维背景时空上，在两个余维1平行板上满足Robin边界条件.最一般的情况下，不同的罗宾系数上的两个单独的板被认为是。与独立的内部空间的几何形状，Casimir力被认为是吸引的特殊情况下的Dirichlet或Neumann边界条件的两个板和排斥的Dirichlet边界条件的一个板和Neumann边界条件的其他。对于Robin边界条件，Casimir力可以是吸引力或排斥力，这取决于Robin系数和板之间的分离，这实际上是显着和有用的。事实上，我们证明了存在一个平衡点的板间距离，这是稳定的，由于卡西米尔力，并表明，稳定性增强的额外维度的存在。讨论了这些性质在膜世界模型中的应用。最后，将相应的结果推广到任意截面活塞的几何形状。

具有一般边界条件的吸引和排斥Casimir真空能

Attractive and Repulsive Casimir Vacuum Energy with General Boundary Conditions

有界域中量子场论的红外行为强烈依赖于空间边界的形状和结构。最重要的物理效应出现在真空能量的行为中。Casimir能量可以是吸引力或排斥力，这取决于边界的性质。我们计算了两个均匀平行平板间无质量标量场的真空能量，边界条件的最一般类型取决于四个参数。分析提供了一个强大的方法，以确定哪些边界条件产生吸引力或排斥卡西米尔力之间的板。在这两个政权之间的接口，我们发现一个非常有趣的家庭的边界条件，不引起任何类型的卡西米尔力。我们还表明，吸引制度持有远远超出相同的边界条件所需的两个板块的Thalth-Klich定理和最强的吸引力Casimir力出现周期性的边界条件，而最强的排斥力Casimir对应于反周期的边界条件。大多数分析的边界条件是新的，其中一些可以用超材料物理实现。

吸引力与排斥力的交叉

Crossover from Attractive to Repulsive Casimir Forces and Vice Versa

系统描述的O（n）对称$ϕ^4$哈密顿被认为是在$d$维膜几何在其体临界点。薄膜的边界平面$\mathfrak{B}_j, j=1,2$之间的临界Casimir力，作为一般的保密边界条件$\partial_n\bmϕ=\mathring{c}_j\bmϕ$的薄膜厚度$L$的函数进行了研究。当$d<4$，其中$c_i$是与变量$\mathring{c}_i$相关的标度场，$Φ$是表面交叉指数时，单位横截面积的减少的过量自由能的$L$依赖部分采用标度形式$f_{\text{res}}\approx D(c_1L^{Φ/ν},c_2L^{Φ/ν})/L^{d-1}$。给出了在$d=4-ε$维下函数$D(\mathsf{c}_1,\mathsf{c}_2)$的显式双圈重整化群结果。这些结果表明：（i）Casimir力可以有任何一个符号，这取决于$\mathsf{c}_1$和$\mathsf{c}_2$，（ii）对于适当选择的增强$\mathring{c}_j$，从吸引到排斥的交叉，反之亦然，随着$L$的增加。

夸克偶素束缚与熵力

Quarkonium Binding and Entropic Force

Q-Qbar束缚态表示排斥动能和吸引势能之间的平衡。在热的夸克-胶子等离子体中，相互作用势经历介质效应。色屏蔽改变了夸克之间的吸引力，而随着Q-Qbar分离熵的增加，排斥力也随之增加。我们研究了这些现象在介质中的Q-Qbar结合和解离的作用。研究发现，Q-Qbar结合的相关势能是自由能F，随着Q-Qbar分离的增加，通过内能U的进一步结合被排斥熵效应所补偿.

从弦论看核力

Nuclear Force from String Theory

我们在IIA型弦论的D4-D8膜组态的基础上计算了QCD全息模型中的核力。核子的排斥核在核物理中具有重要的意义，但在强耦合QCD中它的起源一直没有得到很好的理解。我们发现，弦论通过规范/弦对偶性推导出这种排斥核在核子之间的短距离。由于该模型中的重子在味D ~ 8-膜上被实现为Yang-Mills瞬子组态所给出的孤子，因此双瞬子的自洽模型构造很好地探测了短尺度下的核子相互作用，定量地给出了核力.我们得到，以及一个张量力，一个中心力，这是强烈排斥的实验和晶格结果中建议。特别是，核子-核子势V（r）（作为距离的函数）的标度为1/r^2，这是全息模型所特有的。我们比较了我们的结果与单玻色子交换模型使用的核子-核子-介子耦合在我们以前的文件（arXiv：0806.3122）。

相互作用费米子系统中Casimir力的符号翻转

Sign Flip in the Casimir Force for Interacting Fermion Systems

在这项工作中，我们考虑有限长的费米子链$\ell$。费米子被允许相互作用，并被迫服从边界条件，从而改变凝聚过程。我们的目标是探索这如何影响这个系统的量子真空能量。我们通过使用自洽的方法来处理这个问题，并观察到Casimir力的非平凡行为，显示从吸引力到排斥力的切换。这种翻转源于通常的费米子卡西米尔效应的吸引力贡献和来自凝聚体的排斥力之间的竞争。

部分透明$δ$功能板间的量子真空能和Casimir力

Quantum vacuum energies and Casimir forces between partially transparent $δ$-function plates

本文分析了两个部分透明平板上的实标量场的质量涨落所引起的量子真空能量。无限薄板的物理性质由两个Dirac- $δ$势表征。我们发现当$δ$的重量具有等/异号时，板之间产生吸引/排斥Casimir力。如果某些平板吸收低于某个能量阈值的涨落（相应的权重为负），则需要为标量场涨落设置最小质量，以保持相应量子场论中的么正性。两个排斥的$δ$ -相互作用与无质量涨落相容。在$(-a,a)$区间的端点处的狄利克雷边界条件对定义在该区间上的无质量标量量子场论的影响等同于让排斥$δ$ -相互作用的权重等于$+\infty$。

具有约束缠绕角的定向聚合物

Directed Polymers with Constrained Winding Angle

本文从非微扰的角度研究了Dirac $δ-$函数势作用下两个有向聚合物的纠缠。导出了缠绕角二阶矩的精确计算公式。这一结果是用来提供一个彻底的分析纠缠现象的经典系统中的两个聚合物进行排斥相互作用和相关问题。在处理对缠绕角和排斥力的约束时没有近似。特别地，我们研究了排斥力如何影响两个聚合物系统的纠缠度。在理想聚合物的限制，其中的相互作用被关闭，我们表明，我们的结果是与以前的作品。