On the search for muonic photons in neutrino experiments
守恒的μ子数可能是一个守恒的μ子电荷，耦合到μ子光子，gamma_mu。μ子和μ子中微子会发射γ_μ，这可能通过分析过去和将来的高能中微子实验（如CHARM II，CCFR，CHORUS，NOMAD等）的数据来发现。在这些实验中，γ_μ有两个来源：1）π介子和K介子的内韧致辐射衰变为μ和nu_μ，提供中微子束; 2）μ介子的外韧致辐射对中微子束的屏蔽。在这两种情况下，γ_μ都可以自由地穿过屏蔽层，在中微子探测器中产生窄μ子对。这些μ子对的运动学性质，如μ子对的小p_t、小不变质量等，可以与三叉事件nu_mu + Z -> nu_mu + mu^+ + mu^- + Z区别开来。
1997-07-26 hep-ph
Searching for ultralight scalar dark matter with muonium and muonic atoms
本文提出利用μ子偶素和μ原子光谱及自由落体实验探测超轻标量暗物质诱导的μ子质量振荡，可将标量-μ子相互作用和虚标量玻色子交换力的探测灵敏度分别提升12个和5个数量级。
2023-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accuracy of Calculations Involving $α^3$ Vacuum-Polarization Diagrams: Muonic Hydrogen Lamb Shift and Muon $g-2$
最近用两种独立的方法计算了$α^3$单电子环真空极化图对μ子氢兰姆位移的贡献。一个使用真空极化函数的精确参数表示，而另一个依赖于Padé近似方法。这些值的高精度提供了一个机会，以检查的可靠性的蒙特卡罗积分以及Padé方法。我们的研究涵盖了μ子氢原子和μ子$g-2$。我们进一步测试了它们的情况下，涉及两个回路的真空极化，其中一个确切的分析结果是已知的。我们的分析证明了μ子氢的兰姆位移的结果，也解决了长期存在的分歧之前两个评价的μ子$g-2$值。
1999-04-28 hep-ph
Muonic hydrogen and MeV forces
我们探讨了一种新的μ子和质子之间的相互作用是负责质子半径的CODATA值和从测量μ子氢的兰姆位移推导出的值之间的差异的可能性。我们发现，一个新的力载体与大约兆电子伏的质量可以解释所观察到的能量转移，以及在μ子异常磁矩的差异。然而，在其他系统中的测量限制了相对于μ子和质子的耦合来抑制对电子和中子的耦合，这从理论的角度来看似乎是具有挑战性的。然而，人们可以在假设新粒子主要与μ子和质子耦合的情况下，预测μ子氘、μ子氦和真μ子的能量变化。
2010-11-22 hep-ph physics.atom-ph
Muon Bremsstrahlung and Muonic Pair Production in Air Showers
这项工作的目的是报告的修改空气簇射的发展，由于介子轫致辐射和介子对生产。为了做到这一点，我们已经实施了新的μ子轫致辐射和μ子对的生产过程中的AIRES空气簇射模拟系统，并已使用它来模拟在不同条件下的超高能簇射。上述过程在全球发展的空气簇射的影响是很重要的大天顶角的初级粒子，而它们不引入显着的变化，在簇射最大值的位置。
2000-06-08 astro-ph hep-ph
Lamb Shift in Muonic Hydrogen. II. Analysis of the Discrepancy of Theory and Experiment
目前，μ子的g因子测量以及μ子氢的兰姆位移2S-2 P测量都与理论不符。在这里，我们调查可能的理论解释，包括质子结构的影响和真空极化电位的小修改。特别是，我们调查了一个可以想象的小修改的真空极化之间的电子和μ子的能量尺度的光谱函数，由于一个虚拟的millicharged粒子和由于一个不稳定的矢量玻色子起源于一个隐藏的部门的扩展标准模型。我们发现，一个虚拟的millicharged粒子，可以解释的μ子兰姆位移的差异改变了许多标准偏差的μ子异常磁矩的理论预测，因此是在冲突与实验。此外，我们没有发现一个不稳定的虚矢量玻色子的参数化，可以同时解释两个“μ子”的差异，而不显着改变理论预测的电子氢，其中理论和实验目前是非常一致的。一个过程相关的校正，包括电子屏蔽进行评估，有正确的符号和数量级来解释所观察到的μ介子氢的效果。需要从轻μ子原子和离子中获得更多的实验证据，以便进一步澄清。
2010-11-24 hep-ph
Probing a muonic force with the periastron advance in binary pulsar systems
本研究利用双星脉冲星系统近星点进动的精确测量，结合考虑长程μ子力抑制效应的中子星μ子丰度计算，对超轻μ子媒介子给出了比LIGO/Virgo引力波测量严格约一个数量级的约束。
2025-09-05 astro-ph.HE hep-ph
Weak Interaction Contributions in Light Muonic Atoms
计算了轻电子和μ子原子中弱相互作用对超精细分裂和兰姆位移的贡献。我们注意到，对氘的超精细分裂的修正变为零。与其他情况相比，氢中兰姆位移的弱校正被小因子$(1-4\sin^2θ_W)$额外抑制。
2012-03-24 hep-ph physics.atom-ph
Muonic bound systems, virtual particles and proton radius
质子半径之谜质疑了轻μ子和电子束缚系统中理论和实验的自洽性。在这里，我们总结了虚拟粒子模型的现状，以及已经提出的洛伦兹破坏模型，以解释的差异。高度带电的单电子离子和μ子束缚系统已被用作实验室中可实现的最强电磁场的探针。一个μ子绕质子运行时所看到的平均电场与类氢铀相当，而且比最先进的强激光设备中的电场要大得多。有效的相互作用，由于虚拟湮灭内的质子（轻子对）和过程相关的校正（非共振效应）的质子大小之谜的可能解释进行了讨论。需要更多的相关过渡的实验数据强调。
2015-07-28 hep-ph
Muonic atoms with extreme nuclear charge
束缚的μ子（也有π子、K介子等）增加了裂变势垒，并对高电荷核产生一些稳定效应。如果μ子的结合能超过$mc^2$，它就变得稳定。考虑了原子序数为$A= 5Z/2$的奇异核中μ子的$1s$态，其大电荷$Z$使得$1s$能量$E$在$0\le E<-mc^2$范围内.
2007-12-04 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Rydberg states of muonic helium in quantum electrodynamics
Samara University（萨马拉大学）
利用变分法研究μ子氦的能级，通过高斯型波函数计算非相对论近似下的哈密顿量矩阵元及真空极化和相对论修正，获得可实验验证的瑞利德态能量序列。
2026-09-23 hep-ph
Constraining New Muonic Interactions Meditated by Axion-Like-Particles
超越标准模型的类轴子粒子（AxionLikeparticle，ALP）是解决现代物理学中几个重要问题的方法。检测这些粒子的一种方法是检测它们所产生的新的相互作用。为了寻找这些新的相互作用，人们进行了许多实验，从$\simμ$ m到天体物理范围。目前，几乎所有已知的寻找ALP介导的长程新相互作用的实验都使用含有质子、中子和电子的源或探针。对其他费米子（如μ子）的限制很少，尽管考虑到它们涉及现代物理学的几个著名难题，μ子可能是最可疑的粒子，可能参与新的相互作用。在这项工作中，我们讨论的可能性，解释的异常磁矩的μ子的长程相互作用介导的ALP。我们也给了一个约束的标量伪标量（SP）型相互作用所调解的μ子ALP。我们建议通过μ子自旋旋转实验进一步研究μ子SP型相互作用。
2018-10-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
The contribution of pseudoscalar and axial-vector mesons to hyperfine structure of muonic hydrogen
在量子电动力学准势方法的框架下，计算了轻赝标（PS）和轴矢量（AV）介子对μ子氢原子中μ子与质子相互作用算符的贡献.介子与μ子的耦合是通过双光子中间态进行的。根据跃迁形状因子的实验数据和QCD渐近性，将双光子跃迁到PS和AV介子的形状因子参数化。数值估计的贡献的超精细结构的频谱的S和P的水平。结果表明，这种对μ子氢超精细分裂的贡献对于与精确的实验数据进行比较是相当重要的。
2018-01-11 hep-ph
New Parity-Violating Muonic Forces
最近从电子-质子与μ子-质子系统中提取的质子电荷半径测量值之间的差异暗示了一种区分轻子种类的新力量。我们确定了一类模型与规范右手μ介子数，其中包含新的矢量和标量力载体在100兆电子伏的规模或更轻，这是一致的意见。这种力会导致低能μ子在原子核上散射的宇称违反不对称性增强几个数量级。这种不对称性的相对较大的尺寸O（10^{-4}），为用现有的低能μ子束在中性电流中进行宇称破坏的新测试开辟了可能性。
2011-03-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Muonic vs electronic dark forces: a complete EFT treatment for atomic spectroscopy
精密原子光谱学提供了一个固体模型的独立约束的存在，新的暗力量之间的原子成分。我们专注于keV-GeV的区域调查的灵敏度，最近的测量μ子原子在PSI这样的黑暗部门。为此，我们首次发展了有效场论，该理论描述了原子能下任何质量的新（伪）矢量或（伪）标量粒子的主导效应。我们在μ子氘的兰姆位移测量（$μ$ D）和μ子氢的$2s$超精细分裂（HFS）（$μ$ H）中确定了最有希望的测量，以分别探测自旋无关和自旋相关的新力量。此外，我们评估的矢量力HFS的表达发现，未来的测量的$2s$ HFS在经常氢可以提供最强的原子约束力的质量超过100兆电子伏。
2021-07-28 hep-ph physics.atom-ph
Improved calculation of the hyperfine structure of muonic helium
Samara University（萨马拉大学）
本文通过二阶微扰理论计算μ子氦超精细结构的新修正，减小了理论值与实验测量的差异。
2026-09-16 hep-ph physics.atom-ph
Radiative nonrecoil nuclear finite size corrections of order $α(Z α)^5$ to the Lamb shift in light muonic atoms
基于量子电动力学中的准势方法，计算了μ子氢和氦原子核兰姆位移的$α(Z α)^5$级辐射修正。为了构造对能谱有必要贡献的粒子相互作用势，我们采用了对自旋确定的态投影算符的方法。得到了μ子自能、μ子顶点算符和振幅随生成光子的贡献的解析表达式。我们也提出了这些贡献的数值结果，使用现代实验数据的电磁形状因子的轻核。
2017-06-29 hep-ph physics.atom-ph
Bound-state field theory approach to proton structure effects in muonic hydrogen
用Furry表象的一个变体建立了μ子氢的束缚态场论方法，其中最低阶哈密顿量描述了存在点库仑场的μ子，但束缚场的起源被认为是质子中的三个带电夸克，它们被模拟为在球阱中自由运动的狄拉克粒子。用束缚态场论方法计算单光子和双光子效应。特别注意双光子交换图，其中包括质子极化率的影响。此外，还考察了μ子的电场对质子电磁自能的修正。最后，利用该模型计算了质子的静电极化率。
2013-04-07 hep-ph
Charged-Current Muonic Reactions in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星模拟的稳步发展需要更精确地描述高温致密物质中的中微子过程。在这项工作中，我们研究了超新星物质中（反）μ子的荷电弱过程的速率。在相对论平均场水平下，考虑到强子流中的全运动学项、弱磁项和赝标项以及与$q^2$相关的核子形状因子，我们得到了CC中微子-核子反应速率的结果.除了μ子半轻子过程，我们也考虑纯轻子过程。特别是，我们发现，逆μ子衰变可以占主导地位的低能量$ν_μ$和$\barν_e$密度$\gtrsim 10^{13}~\rm{g~ cm^{-3}}$的不透明度。
2020-07-31 astro-ph.HE hep-ph
A self-consistent value of the electric radius of the proton from the Lamb shift in muonic hydrogen
最近，高精度测量的兰姆位移的μ子氢已经完成。由此数据可以高精度地提取质子电荷半径的精确值。要做到这一点，在理论方面也应该达到足够的精度，包括对高阶质子结构效应的适当处理。在这里，我们考虑一个高阶贡献的有限大小的质子的兰姆位移μ介子氢。到目前为止，只有模型相关的校正结果是已知的。同时，所涉及的模型与现有的电子-质子散射实验数据以及从μ介子氢的兰姆位移中提取的质子电荷半径值不一致。我们考虑了质子有限尺寸的高阶贡献，并最终导出了一个自洽的质子电半径值。质子电荷半径的重新估算值为R_E=0.84022（56）fm。
2014-05-23 hep-ph physics.atom-ph
Probing Short-Distance Modifications of Gravity via Spin-Independent and Spin-Dependent Effects in Muonic Atoms
本研究利用μ原子高精度光谱学，通过分析自旋无关的汤川型力和自旋相关的引力自旋-轨道耦合，推导出非牛顿引力的新约束，确立了在亚皮米尺度上极具竞争力的新极限。
2025-11-01 gr-qc hep-ph hep-th
