The strong equivalence principle from gravitational gauge structure
引力自相互作用被假定为由作用于黎曼-克里斯托弗场强度的协变导数决定。一旦被加到度规理论上,这个杨-米尔斯规范约束将引力质量和惯性质量的相等性扩展到引力结合能不可忽略的致密体。应用于广义的Brans-Dicke理论,它挑出一个张量理论和一个标量理论的引力,但也提出了一种方法来实现一个最小的违反强等效原理。
2007-05-22 gr-qc hep-ph
An Investigation of Equivalence Principle Violations Using Solar Neutrino Oscillations in a Constant Gravitational Potential
最近人们认为,由味道相关的爱因斯坦等效原理(VEP)的破坏所引起的中微子振荡是太阳电子-中微子缺乏的一个合适的解释。与MSW振荡机制不同,VEP机制依赖于与本地背景引力势$Φ$的耦合。我们调查所产生的差异,考虑三味VEP中微子振荡对固定的背景电位,并对径向依赖的太阳势。这可以帮助确定引力引起的振荡对$Φ$的恒定性和大小(数量级)的灵敏度。特别是,我们认为潜在的本地superculster,$|Φ|=3\times 10^{-5}$,在最近的工作表明,不断变化的太阳能电位的振荡没有影响。任意大的背景势在不同的宇宙学的可能性进行了讨论,并考虑这样的潜力($Φ= 10^{-3}$)的影响。
1996-12-18 hep-ph
Probing the violation of equivalence principle at a muon storage ring via neutrino oscillation
利用中微子振荡实验研究了μ子储存环上引力等效原理(VEP)违背的可能性检验。如果中微子的引力相互作用在味基中不是对角的,并且引力相互作用本征态与引力场有不同的耦合,则会导致中微子振荡。如果从$μ^+$束开始,则在终态中出现$τ^\pm$、$e ^+$和$μ^-$是中微子振荡的信号。我们估计了在这种情况下,在$ν_μ-N$深非弹性散射$μ^-$事件的数量。末态轻子的能量分布可以用来区分VEP和其他的情况。在未来的μ子储存环设施中,可以利用中等束流能量探索大面积的VEP参数空间。
2001-02-14 hep-ph
Equivalence Principle for Antiparticles and its Limitations
我们研究了引力耦合狄拉克方程的粒子-反粒子对称性,无论是在引力中心场问题的基础上,在一般弯曲的时空背景。首先,我们研究中心场问题的帮助下的Foldy-Wouthuysen变换。这就把粒子从反粒子溶液中分离出来,并导致惯性质量和引力质量的“匹配关系”,这对粒子和反粒子都是有效的。其次,我们通过对电荷共轭的离散对称性下引力耦合狄拉克方程的行为的一般性研究来补充这个推导,这相当于一个粒子-反粒子变换。爱因斯坦等效原理由于量子涨落的限制进行了讨论。在量子力学中,关于在宇宙中何时何地进行实验的问题,只能在海森堡的不确定原理所暗示的限制下回答,质疑爱因斯坦等效原理的原始表述中的假设。此外,在一定的精度水平上,不可能将非引力实验与引力实验分开,这导致了进一步的限制。
2019-11-20 hep-ph physics.gen-ph
Gravitational Effects in g Factor Measurements and High-Precision Spectroscopy: Limits of Einstein's Equivalence Principle
我们研究了广义相对论、等效原理和涉及原子跃迁和g因子测量的高精度实验的相互作用。特别地,我们导出了广义狄拉克哈密顿量,它描述了弱场的引力耦合,以及电磁耦合,例如,到一个中心库仑场这个哈密顿量的近似形式是用来推导出领先的引力修正跃迁频率和g因子。原子跃迁的位置依赖性被证明是兼容的等效原理,一个非常好的近似。g因子测量的兼容性需要更深层次的微妙分析,以便最终恢复g因子测量与等效原理的一致性。最后,我们分析了小,但重要的限制爱因斯坦的等效原理由于量子效应,在高精度的实验。我们还研究了这些效应与量子机械波函数的引力诱导坍缩(彭罗斯猜想)和时空非对易性的关系,发现竞争效应不应排除高阶引力修正的可测性。令人惊讶的大高阶引力效应获得双原子分子的跃迁。
2018-10-06 gr-qc hep-ph hep-th
Testing Einstein's Equivalence Principle with Supercluster Laniakea's Gravitational Field
比较不同类型粒子或同一类型不同能量粒子的参数化后牛顿参数$γ$值是检验爱因斯坦等效原理的重要方法。假设观测到的时间延迟主要由Laniakea超星系团的引力势决定,可以得到更好的EEP约束结果。本文利用TeV耀变体、伽马射线暴和快速射电暴这三种宇宙瞬态的光子来约束EEP。当引力场远大于单个星系时,我们得到的结果比以前的结果严格4- 5个数量级。
2016-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the generalized uncertainty principle with the gravitational wave event GW150914
在这封信中,我们证明了广义不确定原理(GUP)中的无量纲参数可以被LIGO科学和Virgo合作组织发现的引力波事件GW 150914所约束。首先,根据海森堡不确定原理(HUP)和引力波事件GW 150914的数据,推导出标准的能量-动量色散关系,计算出引力子的传播速度与光速之差,即,$Δ\upsilon$。其次,利用两个关于GUP的方案,我们也将我们的研究推广到量子引力的情形,得到了引力子的修正速度。最后,基于修正的引力子速度和$Δ\upsilon$,得到了改进的GUP参数上界。结果表明,GUP参数$β_0$和$α_0$的上限分别为$2.3 \times 10^ {60}$和$1.8 \times 10^{20}$ .
2017-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational complementary principle: A new approach to quantum gravity
在{ \it引力互补原理}的基础上提出了一种新的量子引力概念。该原理指出引力具有双重互补特征:引力的量子和经典方面是互补的,并且分别被普朗克长度绝对分离为普朗克域和超普朗克域。经典的爱因斯坦方程在超普朗克域的基本水平上是正确的,广义相对论不是一个更基本的理论的低能极限。量子引力被完全限制在普朗克域中,通过作用量为$\hbar$的普朗克尺度的虚微观虫洞,以大质量(普朗克质量)粒子为媒介,产生一种新的超短程相互作用.在这种情况下,没有引力子或额外维度的空间。结果表明,层次问题可以通过这种新的量子引力来解决宇宙学常数问题。
2005-08-30 gr-qc hep-ph hep-th
Testing Einstein's Weak Equivalence Principle With Gravitational Waves
在假设观测到的来自天文源的关联粒子之间的时间延迟由它们运动所通过的引力场决定的情况下,可以得到爱因斯坦弱等效原理(WEP)的保守约束。当前对WEP的限制主要基于观察到的具有不同能量的光子的时间延迟。非常需要开发包括引力波(GW)扇区的更精确的测试。先进的LIGO/VIRGO系统对引力波的探测将为约束WEP提供有吸引力的候选者,将测试扩展到引力相互作用,具有潜在的更高精度。考虑到先进的LIGO/VIRGO网络的能力和源方向的不确定性,我们表明,GWs和电磁信号的联合检测可以探测WEP的精度下降到$10^{-10}$,这是一个数量级比以前的限制,和7个数量级比多信使(光子和中微子)的超新星1987 A的结果更紧密。
2016-08-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing the Gravitational Weak Equivalence Principle in the Standard-Model Extension with Binary Pulsars
标准模型扩展提供了一个框架来系统地研究洛伦兹对称性可能的违反。关于重力,广泛研究了线性化的版本。在这里,我们铸造的第一组实验边界的非线性项的场方程从各向异性立方曲率耦合。这些项为自引力物体引入了依赖于物体的加速度,从而违反了引力弱等效原理(GWEP)。新的现象,在线性化的引力中是不存在的,仍然没有实验探索。我们用脉冲星计时的精确双星轨道测量来约束它们,其中中子星的高密度和大紧凑性对测试至关重要。这是第一个研究,寻求GWEP违反信号在一个完全各向异性的框架与洛伦兹破坏。
2019-03-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
IceCube constraints on Violation of Equivalence Principle
在高能中微子所提供的信息中,分析等效原理违背(VEP)对中微子振荡的影响是一个很有希望的可能性。在VEP假设下分析了IceCube的大气中微子通量数据,并以不同质量的中微子与引力场的耦合强度不同为基准,得到了参数空间的更新约束.在这种情况下,我们发现,VEP参数倍的本地重力位在地球上可以限制在$10^{-27}$的水平。我们发现,来自大气中微子的约束强烈地依赖于假设与引力场对角相互作用的中微子本征态与质量本征态一致,这是不先验合理的:这是特别清楚的情况下,对角引力相互作用的基础与味道基础一致,这不能通过大气中微子的观测约束。最后,我们定量研究的影响的VEP的味道组成的天体物理中微子,再次强调的基础上,其中的VEP是对角线的相互作用:我们发现,对于某些选择这样的基础上的味道比测量冰立方可以显着改变。
2021-07-27 hep-ph
High Energy Cosmic Neutrinos and the Equivalence Principle
对超高能中微子的观测,特别是对来自宇宙学遥远源(如活动星系核)的$ν_τ$的探测,为寻找中微子味转换提供了新的可能性。我们考虑违反等效原理(VEP)的影响,这些宇宙中微子的传播。研究了两种效应:(1)VEP引起的中微子在银河系引力场和星系际空间的振荡;(2)活动星系核引力势驱动的共振味转换。我们表明,超高能量的中微子,以及宇宙学距离的活动星系核,或强活动星系核引力势将允许一个改进的测试的等效原理的准确性由21个数量级的质量或简并中微子($Δf \sim 10^{-41}$)和至少12个数量级的质量中微子($Δf \sim 10^{-28} \times (Δm^2/1 {\rm eV}^2)$)。由VEP引起的过渡的实验签名进行了讨论。
1996-05-01 hep-ph
Gravitational vacuum polarization phenomena due to the Higgs field
在标准模型中,基本粒子的质量被认为是它们与希格斯场相互作用产生的动力学性质。我们表明,这一假设意味着特殊的偏离万有引力定律的距离和质量的依赖性,以及从叠加原理。实验观察到的预测偏离万有引力定律似乎遥不可及。然而,我们认为,一个新的实验,旨在研究周围的质量对引力的影响-类似的奎里诺马约拉纳进行了近一个世纪前-可以进行测试的叠加原理,并给出直接限制希格斯场和时空曲率之间的非最小耦合的存在。从概念的观点来看,希格斯场违反了引力的叠加原理,这与牛顿引力或后牛顿度量理论参数化中假设的引力势是描述非相对论极限引力的定义明确的概念的概念产生了冲突。
2013-03-22 gr-qc hep-ph
Non-relativistic neutrinos and the weak equivalence principle apparent violation
研究了混合中微子Dirac方程的非相对论极限。我们证明,这样的程序不可避免地导致重新定义的惯性质量。这是因为,与不存在混合的情况相反,对于具有确定味道的中微子,反粒子扇区的贡献不能忽略。然后,我们表明,当引力相互作用被打开,在弱场近似的质量参数耦合到重力(引力质量)不经历相同的重新制定的惯性质量,从而导致一个明显的弱等效原理的故障。
2020-10-29 hep-ph hep-th
Unification of Electromagnetic Interactions and Gravitational Interactions
本文讨论了引力相互作用和电磁相互作用的统一理论。基于规范原理,将电磁相互作用和引力相互作用统一到U(1)Abel规范群和引力规范群的半直积群中.
2002-11-18 gr-qc hep-ph hep-th
Minimal Length in quantum gravity and gravitational measurements
最小长度的存在是各种量子引力理论的共同预测。这个最小长度导致海森堡不确定原理被修改为广义不确定原理(GUP)。各种研究表明,GUP修改了黑洞的霍金辐射。在本文中,我们提出了一个修改的史瓦西度规的基础上修改霍金温度从GUP。基于这个修正度规,我们计算了光偏转、光延迟、近日点进动和引力红移的修正。我们将我们的结果与引力测量结果进行比较,以确定GUP参数的上限。
2015-11-04 gr-qc hep-ph hep-th
On the Equivalence Principle and a Unified Description of Gravitation and Electromagnetism
我们首先研究了如果物体的惯性质量和引力质量不同,广义相对论将采取的形式。然后,我们将这种分析扩展到电磁学,并假设电磁场的等效原理。我们认为,在叠加的引力场和电磁场中,每个电荷质比不同的粒子都对应一个时空流形,其度规张量$g_{μν}$描述了引力和电磁的动力学作用。带电球体外的电场是独立地产生的,而不是对引力场有贡献。电场对带电球外时空度规的贡献与史瓦西度规中的引力相似,但与测试粒子的荷质比相关,而不是Reissner - Nordström度规,从而统一了引力和电磁的描述。我们指出,有现有的实验,其结果可以解释这里提出的电磁场的等效原理。额外的实验预测的理论被提及。
2020-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph