基本常数的时空变化：动机与实验室探索

大爆炸核合成、宇宙、实验室和Oklo数据对强相互作用和夸克质量宇宙学变化的限制

Limits on Cosmological Variation of Strong Interaction and Quark Masses from Big Bang Nucleosynthesis, Cosmic, Laboratory and Oklo Data

最近的数据宇宙学变化的电磁精细结构常数从遥远的类星体（QSO）的吸收光谱激发了更广泛的讨论可能的变化的其他常数。我们讨论了强标度和夸克质量的变化。我们从（i）原始大爆炸核合成（BBN），（ii）欧克陆天然核反应堆，（iii）类星体吸收光谱，（iv）超精细间隔的实验室测量中得出它们相对变化的极限。

原子钟与基本常数变化的约束

Atomic Clocks and Constraints on Variations of Fundamental Constants

我们考虑应用精密频率测量来寻找基本物理常数的可能的时间变化。目前的实验室限制的变化的精细结构常数α和其他基本常数。

基本常数时间变化的实验室极限：最新进展

Laboratory Limits on Temporal Variations of Fundamental Constants: An Update

在几年的时间内，不同的原子频率标准的精确比较可以用于基本常数的时间变化的敏感搜索。我们提出了最近的频率测量的688太赫兹跃迁的$^{171}$ Yb $^+$离子。对于这个跃迁频率，现在有六年的记录，表明相对于铯钟的可能频率漂移可以限制在$(-0.54\pm0.97)$ Hz/yr，即每年$2\cdot10^{-15}$的水平。结合精确的频率测量的光学频率在$^{199}$汞$^+$和超精细基态分裂的$^{87}$ Rb的精细结构常数$α$的时间变化的严格限制：$d\lnα/dt= (-0.26\pm0.39)\cdot 10^{-15} {\rm yr}^{-1}$和模型依赖的限制质子-电子质量比$μ$的变化在本时代可以得出：$d \ln μ/dt = (-1.2 \pm 2.2)\cdot 10^{-15} {\rm yr}^{-1}$。我们讨论这些结果的背景下，天体物理观测，显然表明在过去的5- 100亿年，这两个常数的变化。

基本常数随分子变化的研究

Studying variation of fundamental constants with molecules

这篇综述文章致力于精密分子光谱学的基本常数的可能的空间和时间变化的研究中的应用。天体物理观测和实验室实验进行了讨论。

原子中物理常数的时空变化与相对论修正

Space-Time Variation of Physical Constants and Relativistic Corrections in Atoms

类星体光谱中高红移吸收的探测为测量宇宙中物理"常数“的时空变化提供了强有力的工具。它表明，高灵敏度的精细结构常数α的变化可以从重和轻原子（或分子）的光谱的比较获得。我们已经进行了计算的对铁和镁II，准确的类星体和实验室光谱。本文还讨论了基本常数变化的$10^5$倍增强效应适用于实验室测量的可能性。

寻找α变化的新选择：具有增强灵敏度的窄跃迁

A New Option for a Search for Alpha Variation: Narrow Transitions with Enhanced Sensitivity

我们考虑几个窄线之间的过渡，具有增强的灵敏度的精细结构常数，α的可能变化。这种增强可以允许在有效抑制常规高分辨率光谱测量中不可避免的不确定性的系统源的情况下执行搜索。在未来，这可能会提供最强的实验室限制α变化。

二价电子原子和离子的相对论效应及精细结构常数变化的研究

Relativistic effects in two valence electron atoms and ions and the search for variation of the fine structure constant

我们进行精确的计算的过渡频率在两个价电子原子和离子的精细结构常数，α的变化的依赖性。采用相对论Hartree-Fock方法，结合多体微扰理论和组态相互作用方法计算跃迁频率。这些结果将用于原子钟类型的实验室实验，旨在测试α是否随时间变化。

Zr、Hf、Ta、W、Re、Hg、Ac和U离子的跃迁对精细结构常数的变化具有高灵敏度

Transitions in Zr, Hf, Ta, W, Re, Hg, Ac and U ions with high sensitivity to variation of the fine-structure constant

我们研究了重离子基态和低能激发态之间对应于s-d单电子跃迁或s^2-d^2双电子跃迁的跃迁。大的核电荷Z和电子轨道角动量的显著变化使得这些跃迁对精细结构常数α的潜在变化高度敏感。这些跃迁可以被认为是实验室搜索α时空变化的候选者。

Yb II的跃迁频移随精细结构常数的变化

Transition frequency shifts with fine-structure constant variation for Yb II

本文计算了Yb Ⅱ从奇宇称态到亚稳态$4f^{13}6s^2 ^2F_{7/2}^o$的跃迁频率（q因子）.这些转变是特别感兴趣的实验，因为它们拥有一些最大的q因子计算日期和$^2F_{7/2}^o$状态可以准备高效率。这使得Yb II成为实验室寻找精细结构常数α变化的非常有吸引力的候选者。

对Ag I，Dy I，Ho I，Yb PDKEEPAAA，Yb III，Au I和Hg II跃迁频率的相对论修正及精细结构常数的变化

Relativistic corrections to transition frequencies of Ag I, Dy I, Ho I, Yb II, Yb III, Au I and Hg II and search for variation of the fine structure constant

本文计算了几个多电子系统的跃迁频率对精细结构常数$α=e^2/\hbar c$的依赖关系，这些系统用于或计划用于实验室研究精细结构常数随时间的变化。在开放壳层中有大量电子（从11到15）的系统中，变化的相对影响可能会大大增强。对于之前考虑的过渡，结果与以前的计算结果吻合得很好。

Optical clocks based on molecular vibrations as probes of variation of the proton-to-electron mass ratio

Some new physics models of quantum gravity or dark matter predict drifts or oscillations of the fundamental constants. A relatively simple model relates molecular vibrations to the proton-to-electron mass ratio $μ$. Many vibrational transitions are at optical frequencies with prospects for use as highly accurate optical clocks. We give a brief summary of new physics models that lead to changes in $μ$ and the current limits on drifts and oscillation amplitudes. After an overview of laboratory procedures, we give examples of molecules with experiments currently in development or underway. These …

用射频E1跃迁灵敏地研究镝原子精细结构常数的变化

Towards a sensitive search for variation of the fine structure constant using radio-frequency E1 transitions in atomic dysprosium

有人提出，镝原子中两个近简并的反宇称态之间的射频电偶极（E1）跃迁对精细结构常数（$α$）可能的时间变化高度敏感[V.A. Dzuba，V. V. Flambaum和J. K. Webb，Phys.Rev.A { \bf 59}，230（1999）]。我们在这里分析的实验实现中提出的搜索在我们的实验室，其中包括监测E1过渡频率在一段时间内使用直接频率计数技术。我们估计可以达到$|\adota| \sim 10^{-18}$ /年的统计灵敏度，并讨论可能限制这种测量的可能的系统效应。

多电子原子相对论效应和基本常数时空变化的计算

Calculations of the Relativistic Effects in Many-Electron Atoms and Space-Time Variation of Fundamental Constants

统一引力和其他相互作用的理论表明，宇宙中的物理“常数”可能在空间和时间上发生变化。高红移吸收系统的检测交叉的视线向遥远的类星体提供了一个强大的工具来测量这些变化。我们以前已经证明，高灵敏度的精细结构常数$α$的变化，可以通过比较光谱的重和轻原子（或分子）。在这里，我们描述了一系列原子和离子的新计算，其中大部分通常在类星体光谱中检测到：Fe II，Mg II，Mg I，C II，C IV，N~V，O I，Al III，Si II，Si IV，Ca I，Ca II，Cr II，Mn II，Zn II，Ge II（见表3中的结果）。Fe II和Mg II的组合，其精确的实验室频率存在，已经被用来限制$α$的变化。为了使用其他原子和离子，需要从基态的强E1跃迁频率的精确实验室值。我们希望引起原子实验学家对这个重要问题的注意。我们还讨论了一种机制，它可以导致一个大大增强的灵敏度，把基本常数的变化的约束。计算了Hg Ⅱ、Yb Ⅱ、Ca Ⅰ和Sr Ⅱ的自然宽度很小的光学跃迁，以及Cs Ⅰ和Hg Ⅱ的超精细跃迁。

精细结构常数变率：类星体光谱的实验室原子光谱学和宇宙学演化的惊奇

Fine-structure constant variability: surprises for laboratory atomic spectroscopy and cosmological evolution of quasar spectra

狄拉克氢原子光谱的计算框架中的动态精细结构常数（α）的变化揭示了一个小偏离索末菲的精细结构的变化，今天可能测量的公式在实验室中。对于宇宙中的遥远物体，谱线的波长移动特别归因于宇宙学的α变化被发现与传统观点不同地依赖于量子数。最后一个结果与传统观点相冲突，即原子的光谱只能通过能量本征值公式中的α参数的演化而随着宇宙学时间而变化，从而影响了韦伯组对类星体吸收线精细结构间隔的分析（据称揭示了宇宙学的α演化）。特别是，一起分析来自不同精细结构多重态的类星体吸收线的混合可以使宇宙学α变化的估计产生偏差。

从QSO吸收线得到可变精细结构常数的可能证据：动机、分析和结果

Possible evidence for a variable fine structure constant from QSO absorption lines: motivations, analysis and results

现代高能物理理论强烈地推动了对基本耦合常数变化的实验研究。类星体的吸收线光谱与实验室光谱的比较，提供了一个灵敏的探针的变化的精细结构常数，α，宇宙学的时间尺度。我们以前已经开发和应用了一种新的方法，提供了一个数量级的增益精度超过以前的光学天体物理学的限制。在这里，我们通过包括阻尼莱曼α吸收系统的新的类星体光谱来扩展这项工作。我们还重新分析了我们以前的低红移数据，并确认了我们的初步结果。对α的约束来自以下物种的子集的吸收线的同时拟合：Mg I，Mg II，Al II，Al III，Si II，Cr II，Fe II，Ni II和Zn II。我们提出了一个详细的描述，我们的方法和结果的基础上分析的49个类星体的吸收系统（对28类星体）覆盖红移范围0.5 < z < 3.5。有统计学证据表明，早期的α值较小：da/a =（-0.72 +/- 0.18）* 10^{-5}。新的和原始的样本是独立的，但分别产生一致的和显着的非零值的da/a。我们总结了一个彻底的调查结果的系统性影响发表在一个配套文件。我们上面引用的值是原始值，没有对任何这些系统效应进行校正。到目前为止，如果从我们的数据中删除唯一显著的系统性影响，将导致da/a与零的更显著的偏差。

原子钟、欧克陆、陨石和宇宙学现象上基本常数空间变化的表现

Manifestations of a spatial variation of fundamental constants on atomic clocks, Oklo, meteorites, and cosmological phenomena

类星体吸收系统中精细结构常数α的空间变化的显著检测必须通过互补搜索来独立确认。在这封信中，我们讨论了如何在实验室，陨石数据和分析的欧克陆核反应堆的基本常数的时间变化的地面测量可以用来证实天文学家看到的空间变化。此外，我们表明，空间变化的基本常数可以观察到的空间各向异性的宇宙微波背景，加速膨胀（暗能量），和大尺度结构的宇宙。

实验室测量基本常数漂移的新极限

New Limits to the Drift of Fundamental Constants from Laboratory Measurements

我们重新测量了氢原子中$1S$ - $2S$跃迁的绝对频率$ν_{\rm {H}}$.与1999年进行的先前测量的结果的比较，为$ν_{\rm {H}}$相对于$^{133}$ Cs中的基态超精细分裂$ν_{\rm {Cs}}$的漂移设定了$(-29\pm 57)$ Hz的极限。结合这一结果与最近发表的光跃迁频率在$^{199}$汞$^+$对$ν_{\rm {Cs}}$和微波$^{87}$ Rb和$^{133}$ Cs时钟比较，我们推导出单独的限制$\dotα/α= (-0.9\pm 2.9)\times 10^{-15}$年$^{-1}$和分数的时间变化的比例Rb和Cs的核磁矩$μ_{\rm {Rb}}/μ_{\rm {Cs}}$等于$(-0.5 \pm 1.7)\times 10^{-15}$年$^{-1}$。后者提供了强相互作用常数的时间行为的信息。

用2S-1 S氢谱检验电子升压不变性

Testing Electron Boost Invariance with 2S-1S Hydrogen Spectroscopy

很少有很好的直接实验室测试电子的助推不变性，因为所需的实验通常涉及在一年中不同时间进行的重复精确测量。然而，为了寻找精细结构常数随时间的变化，对H原子2S-1 S双光子跃迁频率的现有测量和重新测量也得到了增强对称性破坏参数0.83c_（TX）+ 0.51c_（TY）+ 0.22c_（TZ）=（4 +/- 8）× 10^（-11）。这是一个八个数量级的改进，在预先存在的实验室界限，只有一个额外的测量，该系统可以产生第二个可比的约束。