論文の概要: The path towards measuring the gravitational field of proton bunches at accelerators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10942v1
- Date: Tue, 15 Apr 2025 07:45:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-16 22:05:52.315256
- Title: The path towards measuring the gravitational field of proton bunches at accelerators
- Title（参考訳）: 加速器における陽子束の重力場測定への道
- Authors: Daniel Braun, Rongrong Cai, Pascal Hermes, Marta Maria Marchese, Stefan Nimmrichter, Christian Pfeifer, Dennis Rätzel, Stefano Redaelli, Hendrik Ulbricht,
- Abstract要約: LHC貯蔵環の強い超相対論的な陽子ビームは、一般相対性理論をテストする可能性がある。
本項では、この方向の理論研究の現状について概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6530047924748278
- License:
- Abstract: The Newtonian law describing the gravitational interaction of non-relativistic (slowly moving) gravitating matter, has been tested in many laboratory experiments with very high precision. In contrast, the post Minkowskian predictions for the gravitational field of ultra-relativistic matter, dominated by momentum instead of rest mass, have not been tested directly yet. The intense ultra-relativistic proton beam in the LHC storage ring offers the potential to test general relativity and alternative gravitational theories in this parameter regime for the first time in controlled lab-scale experiments. If successful, this would open the road to a novel use case of the LHC, where non-trivial gravitational physics could be studied likely in a parasitic mode, without the necessity of dedicated filling patterns. While the technical challenges are formidable, they should also lead to the development of ultra-high-sensitive acceleration sensors with abundant applications in other parts of science and technology. The present document summarizes the status of the theoretical studies in this direction, points out the challenges, and possible ways of addressing them. It was submitted as a contribution to the European Strategy for Particle Physics (ESPP) 2026 Update.
- Abstract（参考訳）: 非相対論的(ゆっくりと動く)重力物質の重力相互作用を記述するニュートンの法則は、非常に高精度な多くの実験実験で試験されている。
対照的に、ミンコフスキーによる超相対論的物質の重力場に関する予測は、静止質量ではなく運動量によって支配されているが、まだ直接のテストは行われていない。
LHC貯蔵環の強い超相対論的陽子ビームは、制御されたラボスケール実験において初めて、このパラメーター系における一般相対性理論と代替重力理論をテストすることができる。
成功すれば、これはLHCの新しいユースケースへの道を開くことになるが、そこでは専用の充填パターンを必要とせずに、非自明な重力物理学を寄生モードで研究することができる。
技術的な課題は厳しいが、科学や技術の他の分野にも応用できる超高感度加速度センサーの開発にも繋がるはずだ。
本論文は、この方向の理論的研究の現状を要約し、それらに対処する上での課題と可能性について述べる。
欧州粒子物理学戦略 (ESPP) 2026 Update への貢献として提出された。
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