Хамелеон частица

редактировать

Гипотетическая скалярная частица, которая взаимодействует с материей слабее, чем гравитация

Хамелеон
Состав	Неизвестно
Взаимодействия	Гравитация, электрослабое
Состояние	Гипотетическое
Масса	Переменная, зависящая от плотности окружающей среды
Электрический заряд	0
Вращение	0

хамелеон - гипотетическая скалярная частица, которая взаимодействует с веществом слабее, чем гравитация, постулируемая как кандидат темной энергии. Из-за нелинейного самовзаимодействия он имеет переменную эффективную массу, которая является возрастающей функцией плотности окружающей энергии - в результате диапазон силы, опосредованной частицей, по прогнозам, будет очень мал в областях с высокой плотность (например, на Земле, где она меньше 1 мм), но намного больше в межгалактических регионах с низкой плотностью: модели хамелеонов в космосе допускают диапазон до нескольких тысяч парсек. В результате этой переменной массы гипотетическая пятая сила, опосредованная хамелеоном, способна обойти текущие ограничения на нарушение принципа эквивалентности, полученные в результате земных экспериментов, даже если она соединяется с материей с сила равна или больше силы тяжести. Хотя это свойство позволило бы хамелеону управлять наблюдаемым в настоящее время ускорением расширения Вселенной, оно также делает его очень трудным для экспериментальной проверки.

Содержание

1 Гипотетические свойства
2 Экспериментальные поиски
3 Ссылки
- 3.1 Примечания
- 3.2 Записи журнала
4 Внешние ссылки

Гипотетические свойства

Хамелеон частицы были предложены в 2003 году Хури и Велтманом.

В большинстве теорий хамелеоны имеют массу, которая масштабируется как некоторая степень локальной плотности энергии: $m eff ∼ ρ α {\ displaystyle m _ {\ text {eff}} \ sim \ rho ^ { \ alpha}}$ ${\ displaystyle m _ {\ text {eff}} \ sim \ rho ^ {\ alpha}}$ , где $α ≃ 1 {\ displaystyle \ alpha \ simeq 1}$ $\ alpha \ simeq 1$ .

Хамелеоны также взаимодействуют с фотонами, позволяя фотонам и хамелеонам колебаться между собой в присутствии внешнее магнитное поле.

Хамелеоны могут быть заключены в полые контейнеры, потому что их масса быстро увеличивается по мере того, как они проникают через стенку контейнера, заставляя их отражаться. Одна из стратегий экспериментального поиска хамелеонов - направить фотоны в полость, удерживая произведенных хамелеонов, а затем выключить источник света. На хамелеонов указывает присутствие послесвечения, когда они распадаются обратно на фотоны.

Экспериментальные поиски

В ряде экспериментов предпринимались попытки обнаружить хамелеонов вместе с аксионами.

Эксперимент GammeV - это поиск аксионов, но он также использовался для поиска хамелеонов. Он состоит из цилиндрической камеры, помещенной в магнитное поле 5 Т. Концы камеры представляют собой стеклянные окна, через которые свет лазера попадает, а послесвечение выходит. GammeV установил ограниченную связь с фотонами в 2009 году.

Результаты CHASE (CHameleon Afterglow SEarch), опубликованные в ноябре 2010 года, улучшают ограничения по массе на 2 порядка величины и на 5 порядков для связи фотонов.

Измерение нейтронного зеркала в 2014 г. исключило поле хамелеона для значений константы связи $β>5,8 × 10 8 {\ displaystyle \ beta>5,8 \ times 10 ^ {8}}$ $\beta>5.8 \ times 10 ^ {8}$ , где эффективный потенциал квантов хамелеона записывается как $V eff = V (Φ) + e β Φ / MP ′ ρ {\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = V (\ Phi) + e ^ {\ beta \ Phi / M '_ {\ text {P}}} \ rho}$ $V_{\text{eff}}=V(\Phi)+e^{\beta \Phi /M'_{\text{P}}}\rho$ , $ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ - массовая плотность окружающей среды, $V (Φ) {\ displaystyle V (\ Phi)}$ $V (\ Phi)$ потенциал хамелеона и $MP ′ {\ displaystyle M '_ {\ text {P}}}$ $M'_{\text{P}}$ приведенная масса Планка.

CERN Axion Solar Telescope был предложен в качестве инструмента для обнаружения хамелеонов.

Ссылки

Примечания

Записи журнала

Хури, Дж.; Велтман, А. (2004). «Поля-хамелеоны: ожидание сюрпризов для испытаний на гравитацию в Космос". Письма с физическим обзором. 93 (17): 171104. arXiv : astro-ph / 0309300. Bibcode : 2004PhRvL..93q1104K. doi : 10.1103 / PhysRevLett.93.171104. PMID 15525066.
Хури, Дж.; Вельтман, А. (2004). «Космология хамелеонов». Physical Review D. 69 (4): 044026. arXiv : astro-ph / 0309411. Bibcode : 2004PhRvD..69d4026K. doi : 10.1103 / PhysRevD.69.044026.
Brax, P.; ван де Брук, Ц.; Дэвис, А.-К. ; Хури, Дж.; Вельтман, А. (2004). «Обнаружение темной энергии на орбите: космологический хамелеон». Physical Review D. 70 (12): 123518. arXiv : astro-ph / 0408415. Bibcode : 2004PhRvD..70l3518B. doi : 10.1103 / PhysRevD.70.123518.

Внешние ссылки