Optical scalar beam propagation in nontrivial spacetime backgrounds
研究了结构标量光束在二阶对称张量时空背景中的传输。对于这种张量的特殊选择，得到了圆柱坐标系中格林函数的解析表达式。这有利于数值探索在这种非平凡的背景下受光阑限制的高斯光束的传输。与标准真空相比，发现了异常的聚焦特性以及古伊相的减少。在有孔贝塞尔光束的情况下，介质允许克服有限孔径效应，使得相应的衍射长度增加;此外，零阶贝塞尔光束的中心光斑集中了光束能量的增加部分。在存在各向异性介质的情况下，超出电磁场的多种情况可以支持这里报告的结果。它们包括弱引力场中的玻色子场或由洛伦兹对称破缺产生的非平凡时空背景。特别是，我们的研究结果可以说明光学透明的多铁性材料如何提供前所未有的机会来定制结构化光束传播，以及模拟非平凡的时空背景。
2022-10-25 hep-ph physics.optics
Photon Propagation in a Magnetized Medium
利用有限温度场论的实时形式，我们计算了介质中存在背景磁场时的单圈极化张量。该表达式在背景场强下线性地得到。我们讨论的法拉第旋转以及光子吸收概率在这方面。
2001-11-09 hep-ph
Low-energy effective theory from a non-trivial scalar background in extra dimensions
在一个紧致额外维的背景下，研究了有效四维理论的非平凡标量场背景的结果。发现了（1+4）维$ϕ^4$理论中出现的周期性背景，并解析地确定了背景之上的激发（及其谱）。结果表明，非平凡的解决方案的存在导致存在的额外的维度，这是由标量势的质量参数确定的最小尺寸。它被证明，强加orbifold反对称边界条件，使我们能够消除一个负的质量平方卡鲁扎-克莱因基态模式，否则将导致系统的不稳定性。详细讨论了在非平凡背景下，额外维度的大小和汤川耦合强度的变化对费米子模局域化的影响。找到了零模费米子态的简单精确解，并构造了非零模费米子态的三角级数解。费米子质谱，揭示了一个非常有趣的结构，被发现的数值。结果表明，额外维度的自然大小是标量背景解的周期的两倍。
2004-01-14 hep-ph hep-th
Gauge theories with non-trivial backgrounds
我们回顾了我们最近的结果，制定规范理论的存在下的背景场的对称性参数的基础上。特别是，我们展示了如何可以获得完全控制的依赖背景场的有效行动，以及如何所谓的背景场的方法自然出现的BRST和antiBRST对称性下的不变性的要求。
2014-01-15 hep-lat hep-ph hep-th
The simplest description of charge propagation in a strong background
利用与Volkov描述的电荷在平面波背景中传播的规范自由度，我们确定了一种新类型的规范选择，显着简化了理论。这使我们能够开发一个紧凑的描述标量和费米子物质的传播，在圆偏振的背景。它表明，许多通常观察到的结构是规范的文物。然后，我们分析了完整的紫外线行为的单圈修正等费用。这使我们能够识别和对比这两种类型的物质所需的不同的重整化处方。
2020-11-07 hep-ph hep-th
Nonlinear Propagation of Incoherent Photons in a Radiation Background
研究了强非相干光子在光子气体中的非线性传输。光子-光子相互作用由一对方程控制，这对方程包括在类声波的缓慢变化的能量密度扰动存在下的非相干光子的波动力学方程，以及在光子耦合由量子电动力学效应引起的背景中的后一波的方程。耦合方程被用来导出色散关系，它承认新的类的调制不稳定性的非相干光子。目前的不稳定性可能导致破碎的宽带短光子脉冲在天体物理和实验室设置。
2003-11-08 astro-ph hep-ph
Neutrino propagation in an electron background with an inhomogeneous magnetic field
本文研究了中微子在双流电子背景介质中传播时的电磁耦合。具体来说，我们计算电磁顶点函数的介质，其中包括一个\emph{normal}电子背景加上另一个电子\emph{stream}背景，是移动速度四矢量$v^μ$相对于正常的背景。所得结果可作为研究中微子电磁性质和介质中各种过程的基础。作为应用，我们计算了中微子在外加磁场存在下的色散关系（$\vec B$），着重于$B$不均匀的情况，只保留$1/m^2_W$中的最低阶项和$B$及其梯度中的线性项.我们发现，色散关系包含额外的各向异性条款涉及的衍生物的$\vec B$，如梯度的$\hat k\cdot(\vec v\times\vec B)$，其中涉及流背景速度，和一个长期的形式$\hat k\cdot(\nabla\times \vec B)$，可以存在于没有流背景，除了一个长期的形式$\hat k\cdot\vec v$和众所周知的长期$\hat k\cdot\vec B$，出现在恒定的$\vec B$的情况下。导数相关项在$CP$变换下是偶数。因此，与刚才提到的后两个相反，它们取决于粒子和反粒子密度的总和，因此在粒子和反粒子密度相等的$CP$对称介质中可以是非零的。
2018-07-28 hep-ph
Slavnov-Taylor constraints for non-trivial backgrounds
我们设计了一个计算SU（N）Yang-Mills理论中非平凡背景场格林函数的代数方法。在无鬼部门的依赖性的顶点功能的背景上示出的是唯一确定的斯拉夫诺夫-泰勒身份的鬼和反鬼字段的协变导数的一个特定的1-PI相关。在非零的背景下，这个振幅被证明是编码的量子变形的树水平的背景量子分裂。该方法仅依赖于模型的函数恒等式（Slavnov-Taylor恒等式、$b$ -方程、反鬼方程），因此它在微扰理论之外是有效的，特别是在背景场方法的晶格实现中。作为形式化的一个例子，我们分析了SU（2）Yang-Mills理论中在朗道规范背景下量子化的瞬子背景中的鬼两点函数和Kugo-Ojima函数。
2011-06-16 hep-lat hep-ph hep-th
Canonical Transformations and Renormalization Group Invariance in the presence of Non-trivial Backgrounds
我们表明，对于SU（N）杨-米尔斯理论的经典背景量子分裂是非平凡的变形在量子水平上的一个正则变换的Batalin-Vilkovisky括号与Slavnov-Taylor恒等式的理论。这种正则变换作用于所有的场（包括鬼场）和反场;它唯一地确定了手头理论的所有单粒子不可约格林函数对背景场的依赖性。该方法是有效的，在微扰和非微扰的水平，仅基于对称性的要求。作为一个实际应用，我们推导了一般背景下的重整化群方程，并将其应用于SU（2）瞬子的情形。最后，我们显式地计算了瞬子背景中最低阶的背景-量子分裂的单圈形变。
2012-01-09 hep-lat hep-ph hep-th
On the spectrum of the Wilson-Dirac lattice operator in topologically non-trivial background configurations
通过考察费米子矩阵的全谱，研究了拓扑非平凡规范场组态中Wilson-Dirac算符本征值的特征.特别是，我们讨论的作用，实本征值的本征向量的晶格等效的连续零模式。我们证明了在规范场中加入涨落时，对应于非平凡拓扑的谱的性质是稳定的。以QED_2为例，讨论了全量子化理论中的谱行为。
1998-08-12 hep-lat hep-ph hep-th
Particle propagation in non-trivial backgrounds: a quantum field theory approach
本论文的基本目的是从量子场论的角度研究粒子和准粒子在非平凡背景中的传播。所谓“非平凡背景”，我们指的是闵可夫斯基时空中的非真空态或弯曲时空中的任意态。从平坦时空的情形出发，采用不同于传统平均场方法的两种不同方法分析了粒子和准粒子传播的基本性质：一方面，明确构造了准粒子激发所对应的量子态;另一方面，分析了两点传播子的谱表示.这两种方法得到了相同的结果：准粒子的能量和衰变率分别由推迟自能的实部和虚部决定。这些一般性结果适用于两个特定的量子系统：第一，一个标量粒子浸在热引力子浴;第二，一个简化的原子模型，抓住机会与其他统计和第一量子化的方法。在论文的第二部分中，我们将结果推广到弯曲时空。利用准局域准粒子概念恢复了平坦时空的结果。在宇宙学中，在绝热近似下，有可能超越平坦时空的结果，并发现由于宇宙膨胀而产生的额外效应。分析了宇宙学引起的效应，得出宇宙膨胀可能对粒子衰变有额外的贡献。在德西特的情况下，这个额外的贡献与在相应的德西特温度下平坦时空中的热浴中的衰变率一致。
2007-09-13 gr-qc hep-ph hep-th
Photon propagation in a cold axion background with and without magnetic field
在早期宇宙中，由于真空未对准而产生的冷残余轴子凝聚体以频率m振荡，其中m是轴子质量。我们确定在这样一个背景的正弦变化被替换为一个方波轮廓的简化版本中传播的光子的属性。我们证明，以前的结果表明，带电粒子在这样的背景辐射，最初推导假设所有涉及的动量远大于米，持有长波长的快速移动。我们还详细分析了磁场的引入如何改变光子在这种介质中的传播特性。我们简要地评论这些结果可能的天体物理意义。
2011-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Suppression of boosted relic neutrinos by photon backgrounds during ultra-high-energy cosmic ray propagation
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
通过蒙特卡洛传播框架，研究宇宙射线与光子背景的相互作用如何抑制由超高能宇宙射线增强的遗迹中微子通量，并指出需要极端过密度（η≳10^8）才能产生可观测效应。
2026-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Light Propagation in a Background Field for Time-Space Noncommutativity and Axionic Noncommutative QED
研究了背景电磁场中时空非对易性对光传播的低能效应。与前面的一些说法相反，我们发现消失的时空换向器$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]= 0$没有偏振旋转，虽然色散关系被修改，允许传播速度比真空光速。对于非零的$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]$，在适当的量子化条件下，当物理场通过Seiberg-Witten映射定义时，发现实际上不存在朴素旋转效应。我们还考虑了弱耦合到小质量粒子如轴子的非对易QED。非交换性被发现占主导地位的逆振荡长度，相比轴子质量和QED效应，混合粒子质量小于$10^{-12} eV$。基于光子-轴子跃迁速率的轴子耦合的常规约束是未修改的，然而诱导椭圆率与非对易性平方长度尺度成比例。这最后一个效果被发现是太小，以解释由PVLAS实验报告的椭圆率，但无法用传统的量子电动力学或轴子物理解释。
2006-07-29 hep-ph hep-th
Cosmic Superstring Scattering in Backgrounds
我们将宇宙超弦重联几率的计算推广到非平凡背景。这是通过在0B理论中将宇宙弦建模为缠绕的快子模式来完成的，然后时空有效作用量被用来将其耦合到背景场。简单的例子，包括平凡和扭曲紧化。讨论了对$(p,q)$字符串的推广。
2006-09-27 astro-ph hep-ph hep-th
Probing Light Pseudoscalars with Light: Propagation, Resonance and Spontaneous Polarization
在宇宙学距离上传播的辐射可以探测到弱相互作用的赝标量（或标量）粒子。自旋为0的场的存在改变了电动力学的动力学对称性。它预言了在背景磁场存在下由于模式混合而自发产生的电磁波的极化.我们通过计算均匀介质中的传播，以及在缓慢变化的背景介质中的传播，最后通过共振混合来说明这一点.高度复杂的不同斯托克斯参数之间的相关性预测取决于参数制度。传播波的极化表现出有趣的和复杂的依赖于频率，传播距离，耦合常数，和背景介质的参数，如等离子体密度和磁场强度。本文首次研究了电磁波与标量场的共振混频，发现当背景等离子体频率等于路径上某一点的标量场质量时，动力学效应显著增强。我们还制定了条件下，绝热近似可以使用一致的，并发现有关比较不同的频率制度的警告。
2007-08-09 astro-ph hep-ph
Photon propagation in a cold axion condensate
本文讨论了光子在冷轴子凝聚体中传播的一些显著性质，这些轴子凝聚体在时间上以频率$1/m_a$相干振荡。本文讨论了三种效应：（1）由于背景的时间依赖性，在冷轴子背景中运动的光子没有确定的能量，有些动量是不可接近的。(b)我们研究了磁场和冷轴子背景的综合影响，并提出了一种可能的干涉实验来探测后者。(c)如果轴子凝聚体具有空间依赖性，则介质中的光子折射率被修改，可能导致在与普通真空的界面处的全反射。
2013-10-17 astro-ph.CO hep-ph
The intergalactic propagation of ultra-high energy cosmic ray nuclei
我们研究了来自宇宙学远源的超高能宇宙线核（A = 1-56）在宇宙辐射背景中的传播。各种模型的注入成分和光谱和宇宙红外背景的研究使用更新的光衰变截面。关于超高能宇宙射线的光谱和成分的观测数据与所有注入的初级宇宙射线都是铁核（或重核和轻核的混合物）的模型相一致。
2006-10-23 astro-ph hep-ph
Fluid dynamic propagation of initial baryon number perturbations on a Bjorken flow background
重子数密度微扰为实验测量夸克-胶子等离子体的重子数可调性和热导率提供了一条可能的途径。本文研究了在广义Bjorken展开基础上的重子数密度、流速和能量密度的局域涨落和逐事件涨落的流体动力学演化。为此，我们使用的背景波动分裂和贝塞尔-傅立叶分解的波动部分的流体动力场的方位角，在横向平面和速度的半径。我们研究如何线性扰动的时间演化取决于状态方程以及剪切粘度，体粘度和热导率的模式具有不同的方位角，径向和快波数。最后，我们讨论了这些信息是如何在实验中获得的高能核碰撞中的重子粒子的关联函数的横向和快度的依赖。
2015-12-24 hep-ph nucl-th
PeV neutrinos from the propagation of ultra-high energy cosmic rays
本文讨论了IceCube最近观测到的PeV中微子是河外宇宙射线在穿过辐射背景时相互作用产生的可能性。我们发现，从宇宙射线质子与CMB背景的相互作用中产生的中子衰变产生的通量被抑制（$E_ν^2$ d $Φ_ν/$ d $E< 10^{-10}$ GeV/cm $^2$ s sr），与那些从与UV/光学/IR背景的相互作用中产生的π介子衰变产生的是在PeV能量占主导地位的。由重核与CMB光子的光致衰变产生的中子衰变所产生的反中微子通量也被证明是相当抑制的（$E_ν^2$ d $Φ_ν/$ d $E< 10^{-11}$ GeV/cm $^2$ s sr），而由具有UV/光学/IR背景的光子π过程产生的反中微子通量可能更大，尽管它们预计不会高于纯质子情况下可实现的通量。混合成分和低截止刚度的情况下，可以导致PeV中微子通量增强相对于那些在纯铁的情况下。我们还讨论了可能的影响，为检测这些情况下，显示出它起着温和的作用的marthow共振。
2013-01-23 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic axion background propagation in galaxies
标准模型的许多扩展包括轴子或类轴子粒子（ALP）。在这里，我们研究的ALP光子转换的磁场的银河系和星暴星系。通过模拟相干和随机磁场，温暖的电离介质和温暖的中性介质的转换过程中的效果，我们模拟地图的转换概率在整个天空的ALP能量范围。特别是，我们认为一个弥漫的宇宙ALP背景（CAB）类似的CMB，其存在的建议由弦模型的通货膨胀。在星系团的磁场中，CAB的ALP-光子转换被提出来作为对星系团软X射线过剩的解释。因此，我们研究CAB在银河系中传播的现象和预期的光子信号。我们发现，CAB参数所需的解释集群软X射线过剩，在银河系中的ALP光子转换的光子通量将是不可观测的小。星系团中ALP-光子转换几率比银河系高3个数量级。此外，形态学的未解决的宇宙X射线背景是不兼容的ALP光子转换的重要组成部分。我们也考虑ALP光子转换在星爆星系，主机更高的磁场。通过考虑星系等离子体的团簇结构，我们发现在星暴星系中，与团簇中的转换概率相当的转换概率是可能的。
2016-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Non-perturbative time-dependent String Backgrounds and Axion-induced Optical Activity
通过在$α^{'}$中对所有阶的Weyl-beta函数进行时间齐次处理，得到了玻色弦在引力子、声子和Kalb-Ramond场的含时背景下的共形不变性.由于非平凡的背景配置，这种构造在任何目标空间维度中都是可能的。在四维闵可夫斯基宇宙的框架下，讨论了反对称张量场与阿贝尔（电磁）规范场耦合时的电磁效应。证明了非平凡的旋光性，这构成了一种方法来检测字符串启发的轴子/介子效应在这样的模型。
2008-04-15 gr-qc hep-ph hep-th
Bayesian analysis of spatial-dependent cosmic-ray propagation: astrophysical background of antiprotons and positrons
AMS-02实验报告了银河系宇宙射线（CR）中反质子/质子比的新测量结果。在$E\sim\,$ 60-450 GeV的能量范围内，发现这个比率是非常恒定的。使用最近的数据CR质子，氦，碳通量，10 Be/9 Be和B/C的比例，我们已经进行了全球贝叶斯分析的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗抽样算法下的“两个光环模型”的CR传播。在这个模型中，CR被允许经历一个不同类型的扩散时，他们在银河系的磁盘附近的区域传播。我们发现，该区域的垂直范围是约900 pc以上和以下的磁盘，和相应的扩散系数的尺度与能量为$D\sim\,E^{0.15}$，以及描述的观察初级CR光谱，次级/初级比和各向异性。在这个模型下，我们进行了改进的计算所产生的反粒子光谱的次级CR的生产和相应的不确定性。我们利用蒙特卡罗发生器和加速器数据来评估反质子产生截面及其不确定性。虽然正电子过剩需要额外的未知来源的贡献，我们发现，新的AMS-02反质子数据是一致的，在估计的不确定性，与我们的计算基于二次生产。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
The Virgo Alignment Puzzle in Propagation of Radiation on Cosmological Scales
我们重新考虑在最大角尺度上对宇宙微波背景数据的分析。任意阶因子的温度多极子自然地转化为轴量和陪集的直积。与偶极、四极和八极CMB矩相关的轴之间存在惊人的重合。这些轴也与另外两个轴重合，这两个轴独立地由在宇宙尺度上传播的无线电和光学频率的偏振确定。这五个重合的轴表明了宇宙介质的物理相关性和各向异性特性，而不是传统的大爆炸场景所预测的。我们考虑各种机制，包括前景校正，作为候选人所观察到的相关性。我们还考虑传播异常是否可能是一个“暗能量”的信号，在一个凝聚的背景场的形式。也许{ \it光传播}将被证明是寻找{ \it暗能量}效应的有效方法。
2004-06-21 astro-ph hep-ph
Naturalness via scale invariance and non-trivial UV fixed points in a 4d O(N) scalar field model in the large-N limit
我们尝试利用标度不变性和1/N展开来构造一个非平凡的4维O（N）标量场模型，该模型具有可控的UV行为和自然光标量激发.其原理是通过要求任意背景场的有效作用是尺度不变的来固定1/N中每个阶的相互作用。我们发现一条线的非平凡UV不动点在大N的限制，参数化的无量纲耦合。作用量和测度都不是标度不变的，但有效作用量是标度不变的。比例不变性使得将质量变形设置为零变得很自然。该模型具有O（N）不变性未破缺或自发破缺的阶段。发现了真空上方最轻激发态的质量，慢变量子涨落的量级为1/N。我们发现1/N修正的潜在的，β函数的质量和异常尺寸的字段，保持一条线的固定点恒定的背景。
2007-03-31 hep-ph hep-th
Compactification in deconstructed gauge theory with topologically non-trivial link fields
本文研究了在格点化和圆连续空间中背景场具有拓扑构形的标量场的质量谱。我们发现质谱与Mathieu函数的特征值有关。讨论了在类似时空中的规范对称性破缺。
2003-06-02 gr-qc hep-ph hep-th
