論文の概要: Robust laboratory limits on a cosmological spatial gradient in the electromagnetic fine-structure constant from accelerometer experiments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.01798v3
• Date: Fri, 11 Jun 2021 06:21:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 22:42:25.982792
• Title: Robust laboratory limits on a cosmological spatial gradient in the electromagnetic fine-structure constant from accelerometer experiments
• Title（参考訳）: 加速度計実験による電磁微細構造定数の宇宙空間勾配のロバスト実験室限界
• Authors: Yevgeny V. Stadnik
• Abstract要約: 準スペクトルデータは、電磁的微細構造定数$alpha$における空間勾配の存在を示す。 トーションペンデュラや原子干渉計を含む加速度計を用いた実験は、宇宙空間勾配の感度プローブとして使用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quasar absorption spectral data indicate the presence of a spatial gradient in the electromagnetic fine-structure constant $\alpha$ on cosmological length scales. We point out that experiments with accelerometers, including torsion pendula and atom interferometers, can be used as sensitive probes of cosmological spatial gradients in the fundamental constants of nature, which give rise to equivalence-principle-violating forces on test masses. Using laboratory data from the E\"ot-Wash experiment, we constrain spatial gradients in $\alpha$ along any direction to be $| \boldsymbol{\nabla} \alpha / \alpha | < 6.6 \times 10^{-4}~(\textrm{Glyr})^{-1}$ at $95\%$ confidence level. Our result represents an order of magnitude improvement over laboratory bounds from clock-based searches for a spatial gradient in $\alpha$ directed along the observed cosmological $\alpha$-dipole axis. Improvements to accelerometer experiments in the foreseeable future are expected to provide sufficient sensitivity to test the cosmological $\alpha$-dipole seen in astrophysical data.
• Abstract（参考訳）: クエーサー吸収スペクトルデータは、宇宙の長さスケールで電磁微細構造定数$\alpha$の空間勾配の存在を示す。 トーションペンジュラや原子干渉計を含む加速度計を用いた実験は、宇宙空間勾配の感度プローブとして自然界の基本定数に利用することができ、実験質量に等値原理違反力をもたらすことを指摘した。 e\"ot-wash実験の実験室データを用いて、任意の方向に沿って空間勾配を$\alpha$に制限し、$| \boldsymbol{\nabla} \alpha / \alpha | < 6.6 \times 10^{-4}~(\textrm{glyr})^{-1}$を$95\%$信頼レベルとする。 この結果は、観測された宇宙論的な$\alpha$-dipole軸に沿って配向された$\alpha$の空間勾配を求めるクロックベース探索による実験室境界の桁違いの改善を示す。 近い将来の加速度計実験の改善は、天体物理データに見られる宇宙論的な$\alpha$-dipoleのテストに十分な感度をもたらすことが期待されている。

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