Two-body problem in theories with kinetic screening
本研究针对具有动力学屏蔽的平移对称标量-张量理论中的非相对论两体问题，提出基于诺特流霍奇-亥姆霍兹分解的近似方案，发现等质量系统屏蔽效率更高但也存在失效区域，该区域可通过高精度空间加速度计探测。
2023-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A particle's perspective on screening mechanisms
从场论视角研究Brans-Dicke理论中屏蔽机制的起源，发现仅通过Higgs机制获得质量的扇区贡献屏蔽第五种力，并揭示参数空间中屏蔽机制可产生随空间变化的引力常数。
2025-01-20 gr-qc hep-ph hep-th
On the screening of static electromagnetic fields in hot QED plasmas
研究了$T$温度下无质量量子电动力学（QED）和无质量标量电动力学（SQED）中静磁场和静电场的屏蔽。静态极化张量的各种确切的关系，首先审查，然后验证微扰五阶（耦合）在QED和四阶SQED，使用不同的remation技术。磁屏蔽质量和电屏蔽质量的平方，通过静态传播子的极点定义，也计算到QED中的第五阶和SQED中的第四阶，并检查它们的规范独立性和重整化群不变性。最后，我们提供的参数为消失的磁质量的所有订单微扰论。
1995-04-27 hep-ph
The Shape Dependence of Vainshtein Screening
具有Vainshtein机制的标量场理论能够通过导数非线性动态地抑制存在大质量源的相关第五力。标量的运动方程是高度非线性的，因此已知的解析解很少。在这里，我们提出了一个简短的调查的结构Vainshtein屏蔽对称配置，特别是专注于球形，圆柱形和平面的解决方案，是相关的宇宙网络的观测。我们认为Vainshtein筛选在Galileon模型，其中的非线性项涉及标量的二阶导数，和一个k-本质理论，其中的非线性项只涉及标量的一阶导数。我们发现，屏蔽，从而抑制标量力，是最有效的球形源周围，较弱的圆柱形源周围，可以完全缺席周围的平面源。
2015-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Technically Natural Suppression of Fifth Force
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles (QUP), KEK（高能加速器研究机构（KEK）宇宙与粒子量子场测量系统国际中心）；Institute of Astrophysics, Central China Normal University（华中师范大学天体物理研究所）；Laboratory for Compact Object Astrophysics and Astronomical Technology, Central China Normal University（华中师范大学致密天体天体物理学与天文技术实验室）；Center for Theoretical Physics and College of Physics, Jilin University（吉林大学理论物理中心及物理学院）
本文提出通过对称性抑制第五力，利用双共形引力构造的镜像标准模型扩展，产生轻量标量子，其耦合源于标准模型与镜像部分的迹异常差异，参数无关地关联第五力强度与标量子质量。
2026-08-12 gr-qc hep-ex hep-ph
When Tiny Halos Stir Spacetime: Gravitational Waves from Fifth-Force Mergers
本文研究暗物质费米子经第五力形成早期晕双星，其并合产生独特引力波信号，为探测自相互作用暗物质提供新途径。
2025-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The two-body potential of Vainshtein screened theories
在广义相对论中增加一个轻标量自由度，往往会产生第五种力，其大小受到实验室实验和太阳系测试的强烈限制。Vainshtein屏蔽机制确保在密集环境中抑制这种补充力的影响。然而，场解的理论表现出Vainshtein筛选只知道在球对称的情况下。本文研究了具有Vainshtein屏蔽的特定$P(X)$理论中点状粒子在不同组态下的二体势能。我们使用从Buonanno和Damour的有效单体方法中借用的思想，以限制解决方案的形式。我们的研究结果表明，即使Vainshtein屏蔽在等质量情况下也是完全活跃的，两体能量对质量比的非线性依赖性意味着违反等效原理。我们计算的贡献，这种影响的月球轨道的通用理论配备Vainshtein筛选。
2019-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Structure Formation in the Symmetron Model
与物质强耦合的标量场可以存在于自然界中，并且如果它们受到屏蔽机制的影响，则在局部实验中仍然是不可见的。光子就是这样一种机制，它依赖于在高密度区域恢复自发破缺的对称性来屏蔽标量第五力。我们已经研究了结构形成的介子模型，通过使用N-体模拟，并发现强大的可观察到的签名，在线性和非线性物质的功率谱和晕质量函数。在高密度区的标量第五力的抑制机制也被发现工作得很好。
2011-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Novel Screening with Two Bodies: Summing the ladder in disformal scalar-tensor theories
当我们在宇宙学模型或引力理论中加入一个额外的光标量场时，物质与这个标量场之间的任何耦合都会影响双星系统的轨道运动。通常，由标量介导的新的力可以自然地与通常的引力具有相同的数量级，因此受到严格的约束。我们发现，标量和物质之间的非正式耦合可以导致一种新的屏蔽机制，其中这些第五种力在足够小的分离和大的相对速度（如太阳系尺度）下被抑制了几个数量级。这是对一类梯形图进行图形化的结果，它抑制了标量信号在两个物体之间的传播。此外，我们能够在这个重申的非微扰效应（这是不可见的微扰理论）的潜在的模糊性。因此，太阳系测试和未来的引力波观测现在可以用来对具有非形式耦合的标量张量理论施加有意义的约束。我们利用行星轨道进动的观测界限来证明这一点。
2019-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Fields Near Compact Objects: Resummation versus UV Completion
包含光标量场的低能有效场论在宇宙学中被广泛使用，但是在健康的UV完成中嵌入这样的理论和在IR中实现现象学上可行的屏蔽机制之间经常存在张力。在这里，我们确定了允许经典非线性平滑再现的相互作用耦合的范围（动力学/Vainshtein型筛选所必需的），并将其与基础UV理论中的酉性、因果性和局部性所允许的范围进行比较。后者的区域被确定使用的$2\to2$散射振幅上的正界，特别是通过考虑散射的标量的非平凡的背景，我们能够在所有订单的字段（超越四阶）的相互作用的约束。我们确定了两类理论，既可以表现出屏蔽，并满足现有的正性界限，即标量张量理论的$P(X)$或四次Horndeski型，其中领先的相互作用包含一个奇数功率的$X$。最后，对于四次DBI Galileon（相当于爱因斯坦框架中的非正式耦合标量），可以在两体系统附近进行类似的重新计算，并且施加正性约束会在屏蔽标量轮廓中引入非微扰模糊性。这些结果将指导未来的搜索UV完整的模型，表现出筛选的第五种力量在IR。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-Field Dilaton Screening Beyond the Thin-Shell Mechanism
Institut de Physique Théorique, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学理论物理研究所）；School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与物理科学学院）；DAMTP & Kavli Institute of Cosmology (KICC), Cambridge University（剑桥大学应用数学与理论物理系及卡弗里宇宙学研究所）
本文研究多场标量-张量理论中的筛查机制，通过分析稀释子与物质及依赖稀释子的轴子耦合系统，发现无需微调即可实现暗能量-轻子有效未固定的稀释子筛查，通过轴子场的反作用抑制外部标量电荷，从而实现稳健的筛查。
2026-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vainshtein Screening in Scalar-Tensor Theories before and after GW170817: Constraints on Theories beyond Horndeski
屏蔽机制是暗能量模型在大尺度上介导第五种力的基本特征。我们研究制度的强标量场非线性，被称为Vainshtein屏蔽，在最一般的标量张量理论传播一个单一的标量自由度。首先，我们发展了一个有效的方法，参数化宇宙学扰动超出线性秩序的这些理论。在准静态极限下，完全非线性的有效拉格朗日量包含六个独立的项，其中一个项在三次扰动下开始。我们计算了球体周围的两个引力势。在身体外部和附近，屏蔽再现了标准重力，并修改了重力耦合。在体内，这两种电位是不同的，并取决于密度分布，这表明Vainshtein屏蔽被打破。我们提供了最一般的表达式，这些修改，修订和扩展以前的结果。我们应用我们的研究结果表明，GW 170817事件，Hulse-Taylor脉冲星和恒星结构物理学的组合，约束这些一般理论的参数在$ 10^{-1}$的水平，和GLPV理论在$10^{-2}$的水平。
2018-05-14 gr-qc hep-ph
Conical singularities and the Vainshtein screening in full GLPV theories
在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论中，已知在表征与Horndeski拉格朗日$L_4$的偏差的参数$α_{{\rm H}4}$接近非零常数$r \to 0$的情况下，圆锥奇点出现在球对称体（$r=0$）的中心。我们推导出球对称的解决方案，在中心周围的全GLPV理论，并表明GLPV拉格朗日$L_5$不修改由非零$α_{{\rm H}4}$引起的Ricci标量$R$的发散属性。假设$α_{{\rm H}4}=0$，即使在Horndeski域之外存在$L_5$的情况下，曲率标量也可以在$r=0$处保持有限。对于标量场$ϕ$与$R$直接耦合的理论，我们也得到了体内外的球对称解，以研究由$ϕ$介导的第五种力是否能被非线性场自相互作用屏蔽.我们发现在GLPV理论的一个特定模型中，$L_5$的影响在运动方程中消失。我们还表明，依赖于一个$L_5$依赖项的字段方程的符号，该模型可以兼容的太阳能系统的约束下的Vainshtein机制或它是困扰的问题，在高密度区域的字段导数的发散。
2016-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Atom-interferometry constraints on dark energy
如果驱动宇宙加速膨胀的暗能量是由一个光标量场组成的，那么它就可能作为正常物质物体之间的“第五种力”被探测到，这可能与引力的精确测试相冲突。然而，变色龙场和其他具有屏蔽机制的理论可以通过抑制高密度区域（如实验室）中的力来逃避这些测试。使用铯物质波干涉仪在超高真空室中的球形质量附近，我们通过探测单个原子而不是大块物质的场来减少屏蔽机制。因此，我们限制了广泛的一类暗能量理论，包括一系列的变色龙和其他理论，再现了观测到的宇宙加速。
2015-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Chameleon Dark Energy with Mechanical Systems
暗能量的光标量场框架，有时被称为精粹，在正常物质物体之间引入了第五种力。屏蔽机制，如变色龙模型，允许标量场在宇宙学尺度上几乎是无质量的，同时避开了实验室的限制。我们探讨了近期内可用的机械系统直接探测与变色龙暗能量相关的第五种力的能力。我们提供了最弱的可访问的变色龙模型参数的实验可调变量方面的解析表达式，并将我们的分析应用到两个机械系统：悬浮微球和扭秤，表明这些实验的当前一代的灵敏度，以排除一个显着的部分建议变色龙参数空间。我们还指出了理论上动机良好的变色龙参数空间，以指导未来的实验工作。
2022-01-28 astro-ph.CO hep-ph
Disformal Theories of Gravity: From the Solar System to Cosmology
本文讨论的是包含标量的引力理论，标量通过度规与物质共形和非形式地耦合。通过系统地推导出非相对论极限，它表明，没有新的非线性屏蔽机制，目前超出Vainshtein机制和变色龙般的筛选。如果把宇宙的宇宙学膨胀包括在内，通常被认为是不存在的非正式效应可能存在于太阳系中。当不存在共形因子时，当宇宙场缓慢滚动时，第五力可以在所有尺度上被屏蔽。我们调查这些模型的宇宙学，并使用当地的重力测试放置新的约束非正式的耦合，并找到$\mathcal{M}>\mathcal{O}(\textrm{eV})$，这是没有竞争力的实验室测试。最后，我们讨论了未来的前景，测试这些理论和其他理论的修改引力的影响。特别是当宇宙学时间导数不可忽略时，太阳系天体的Vainshtein半径可以从静态预测中改变。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for screened scalar forces with long-baseline atom interferometers
针对暗区模型中普遍存在的屏蔽标量力，提出在10米级长基线原子干涉仪中配备环形平面源质量，通过Q翻转协议和原位校准程序解决背景区分与引力隔离问题，可将相关模型现有界限提高1至1.5个数量级。
2025-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Laboratory Tests of the Galileon
Galileon模型是一种无鬼标量有效场论，包含受Galileon对称性保护的高阶导数项。万施泰因屏蔽机制的存在允许标量场与物质耦合，而不会在太阳系中产生不可接受的第五种力。我们描述了如何实验室测量的卡西米尔效应和可能的偏离牛顿引力可以用来搜索伽利略标量场。当前的实验测量用于约束以前无约束的伽利略参数组合。
2011-09-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Compendium of Chameleon Constraints
变色龙模型是一个具有屏蔽机制的标量场理论，它解释了宇宙学相关的光标量如何避免太阳系内寻找第五种力的限制。变色龙是一种流行的暗能量候选者，也出现在引力的$f(R)$理论中。虽然变色龙的设计是为了避免历史搜索的第五力，它不是不可观测的，许多努力已经进入确定最好的观测和实验来检测它。这些结果并不总是为相同的模型或相同的语言，一个特殊的问题时，比较天体物理和实验室搜索很难理解哪些区域的参数空间仍然存在。在这里，我们提出了结合约束的变色龙模型从天体物理和实验室搜索的第一次，并确定剩余的窗口参数空间。我们讨论了宇宙学变色龙搜索和未来的小规模探测的影响。
2016-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Constraining screened fifth forces with the electron magnetic moment
变色龙理论和量子理论是光标量场如何与引力强度或更大的物质耦合的原型模型，但却避开了地球和太阳系经典引力测试的严格限制。在这项工作中，我们研究如何精确测量的电子磁矩地方有意义的约束变色龙和变色龙。确定了两种影响：首先，虚变色龙和虚磁子在循环中运行，以产生对磁矩的内在值的量子校正;这是一个在标准模型之外的许多情况下在文献中广泛考虑的常见过程。然而，第二种效应是表现出屏蔽的标量场所特有的。在实验真空室内形成了一个标量气泡状轮廓，并对电子施加了第五种力，导致实验测量的系统性变化。在量化后一种效果，我们提出了一种新的方法，结合分析参数和少量的数值模拟，以快速解决大范围的模型参数的气泡状配置文件。两者合计，这两种效应在参数空间的互补区域中产生有趣的约束。虽然我们获得的约束变色龙在很大程度上是没有竞争力的，在现有的文献中，这仍然是最严格的约束，但可以从一个实验，最初不是为了寻找第五种力量。我们打破了更多的地面与duplex，我们的结果排除了一个大的和以前未探索的区域的参数空间。这一成就的核心是量子校正项，它能够将质量限制在$μ\in [10^{-3.88},10^8]\,\text{eV}$范围内的介子，而其他实验迄今为止一次只能灵敏到1或2个数量级。
2018-04-27 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Effects of Chameleon Scalar Field on Rotation Curves of the Galaxies
研究了变色龙标量场对暗物质晕的有效密度和压力的影响。压力是由作用在物质上的变色龙第五种力产生的。我们证明，厚壳层非奇异边界条件，禁止奇点导致非常严格的约束时，适用于星系的物质变色龙耦合。我们认为，在一般的物理情况下，具有中心奇点的变色龙轮廓更容易发展。暗物质所经历的具有中心奇异性的变色龙轮廓中的变色龙第五力可以显著地改变星系的自转曲线。变色龙第五力可以产生陡峭的尖点的旋转曲线在任何暗物质从Navarro-Frenk-White（NFW）的伪等温（ISO）的轮廓开始。利用晚型低面亮度星系（LSB）的观测资料，估算了变色龙与暗物质之间的耦合常数的上限。其顺序为$β< 10^{-3}$。
2012-03-28 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of screened dark energy on nonlocal quantum correlations
本文通过分析绕地自旋粒子对的CHSH不等式违反，研究屏蔽暗能量对非局域量子关联的影响，发现屏蔽效应抑制违反程度，为测试屏蔽暗能量提供原理验证。
2025-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Catastrophic Consequences of Kicking the Chameleon
驱动当前宇宙加速的“暗能量“的物理学仍然是神秘的，暗区可能涉及新的光动力场。如果这些光标量与物质耦合，那么屏蔽机制必须防止它们在局部介导不可接受的强第五力。这里我们考虑一个具体的例子：变色龙机制。我们表明，在宇宙的最初几分钟，变色龙场和屏蔽机制所采用的物质之间的耦合也对变色龙产生了灾难性的后果。变色龙耦合到应力-能量张量的迹线，在辐射主导的宇宙中，每当粒子物种变得非相对论性时，应力-能量张量暂时非零。这些“反冲”赋予变色龙场一个显著的速度，导致其有效质量以非线性的方式变化，从而产生大量的量子涨落。耗散效应强烈地改变了变色龙场的背景演化，使变色龙宇宙学以前的所有经典处理都无效。此外，由此产生的波动具有极高的特征能量，这使有效理论的有效性受到严重质疑。我们的结果表明，量子粒子的产生可以深刻地影响标量张量引力，以前没有考虑过的可能性。在这个新的背景下工作，我们还开发了强耗散制度中的粒子生产的理论和数值。
2013-03-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Proposed Experimental Search for Chameleons using Asymmetric Parallel Plates
与物质耦合的光标量场是暗能量理论和试图解决宇宙学常数问题的常见结果。变色龙屏蔽机制通常被调用，以抑制这些标量介导的第五力，足以避免目前的实验限制，没有微调。通过允许标量的质量随局部密度而变化来动态地抑制力。最近，它已被证明，不久的将来冷原子实验使用原子干涉有能力访问大部分的变色龙参数空间。在这项工作中，我们演示了如何利用不对称平行板的实验可以更深入地推进到变色龙可用的剩余参数空间。
2016-04-01 astro-ph.CO hep-ph
Magnetic Levitation as a New Probe of Non-Newtonian Gravity
Rice University（莱斯大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
MORRIS通过磁悬浮粒子探测非牛顿引力，提供新的实验方法和更严格的约束条件。
2026-01-27 gr-qc hep-ex hep-ph
Screening Masses in SU(N) from Wilson Renormalization Group
本文应用Wilson重整化群（RG）的规范不变公式计算高温下纯规范SU（N）中的德拜质量和横胶子质量。以硬热环有效场论为指导，我们发展了一个精确演化方程的近似格式。德拜质量得到相当大的修正相比，领先的订单微扰的结果，主要是由于在横向胶子部门的红外奇异行为。发现了一个非零质量的横胶子，它作为一个红外调节器，虽然不足以有效地恢复微扰理论的有效性。事实上，讨论高维运营商的作用，我们表明，规范耦合的横模通常流向非微扰值，除非达到极高的温度。比较我们的结果与最近的晶格模拟后，我们评论的可能性，使用这个配方的RG作为工具来构建一个有效场论的非微扰，长波长，横模。
1997-08-29 hep-ph
