加速参考系中的甚狭义相对论：超冷中子引力谱学中的非相对论效应
Very Special Relativity in Accelerated Frames: Non-relativistic Effects in Gravitational Spectroscopy of Ultracold Neutrons
AI总结：
本文在甚狭义相对论框架下计算加速参考系中非相对论哈密顿量的领头阶与次领头阶修正，研究超冷中子引力谱学中的洛伦兹破缺效应，并基于 qBounce 灵敏度首次给出中子 VSR 参数的粗略约束。
摘要：
本文在甚狭义相对论（VSR）框架下研究均匀引力场中费米子系统的唯象学。我们重点关注超冷中子引力谱学情形，例如 qBounce 实验所探索的物理。通过计算加速参考系中非相对论哈密顿量的领头阶（c^0）和次领头阶（c^{-1}）修正，我们得到了微扰后的费米子能谱。在领头阶，除了一个平庸的质量移动外，我们没有发现任何修正，从而保持了惯性质量与引力质量之间以及粒子-反粒子扇区之间的等价性。次领头阶修正则引入了依赖于 VSR 中优越空间方向的时间相关各向异性贡献，因此可用于探测新的洛伦兹破缺信号。以 qBounce 的灵敏度为基准，我们首次给出了中子 VSR 参数的粗略约束。最后，我们提出了替代性的自旋翻转实验方案，以更好地探测 VSR 效应，并展望了未来可能的研究方向。
英文摘要：
In this paper, we investigate the phenomenology of fermionic systems in uniform gravitational fields within the framework of Very Special Relativity (VSR). We focus on the case of gravitational spectroscopy with ultracold neutrons, explored in experiments like \emph{q}\textsc{Bounce}. Calculating the leading ($c^0$) and next-to-leading ($c^{-1}$) order corrections to the non-relativistic Hamiltonian in an accelerated frame, we obtain the perturbed fermionic energy spectrum. At leading order, we do not find any modifications except for a trivial mass shift, thus preserving the equivalence between inertial and gravitational mass and particle-antiparticle sectors. The next-to-leading order corrections, instead, introduce time-dependent anisotropic contributions depending on the preferred spatial direction in VSR, and can then be used to probe novel Lorentz-violating signatures. Taking \emph{q}\textsc{Bounce} sensitivity as a benchmark, we derive a first rough constraint for the neutron VSR parameter. Finally, we suggest alternative spin-flipping setups to better probe VSR effects and foresee potential future research directions.
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