論文の概要: The MORRIS Experiment: Magnetic Levitation as a New Probe of Non-Newtonian Gravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.17385v1
• Date: Fri, 20 Jun 2025 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-25 19:48:23.276559
• Title: The MORRIS Experiment: Magnetic Levitation as a New Probe of Non-Newtonian Gravity
• Title（参考訳）: MORRIS実験:非ニュートン重力の新しいプローブとしての磁気浮上
• Authors: Dorian W. P. Amaral, Tim M. Fuchs, Hendrik Ulbricht, Christopher D. Tunnell,
• Abstract要約: 磁気浮上粒子を用いた, 湯川のような5番目の力による非ニュートン重力のテーブルトップ探索を提案する。 MORRISは、小さな重力のテストに新しい窓を開け、標準モデルを超えた物理を探索する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present MORRIS (Magnetic Oscillatory Resonator for Rare-Interaction Studies) and propose the first tabletop search for non-Newtonian gravity due to a Yukawa-like fifth force using a magnetically levitated particle. Our experiment comprises a levitated sub-millimeter magnet in a superconducting trap that is driven by a time-periodic source. Featuring short-, medium-, and long-term stages, MORRIS will admit increasing sensitivities to the force coupling strength $\alpha$, optimally probing screening lengths of $\lambda \sim 1\,\mathrm{mm}$. Our short-term setup provides a proof-of-principle study, with our medium- and long-term stages respectively constraining $\alpha \lesssim 10^{-4}$ and $\alpha \lesssim 10^{-5}$, leading over existing bounds. Our projections are readily recastable to concrete models predicting the existence of fifth forces, and our statistical analysis is generally applicable to well-characterized sinusoidal driving forces. By leveraging ultralow dissipation and heavy test masses, MORRIS opens a new window onto tests of small-scale gravity and searches for physics beyond the Standard Model.
• Abstract（参考訳）: 我々はMORRIS(Magnetic Oscillatory Resonator for Rare-Interaction Studies)を提案し、磁気浮上粒子を用いた湯川のような5番目の力による非ニュートン重力のテーブルトップ探索を提案する。 本実験は, 永久磁石を超伝導トラップに固定し, 永久磁石を周期的に駆動する実験である。 MORRIS は短、中、長期の段階を特徴とし、力結合強度 $\alpha$ に対する感性の増加を認め、$\lambda \sim 1\,\mathrm{mm}$ のスクリーニング長を最適に探索する。 我々の短期的なセットアップは、中長期の段階がそれぞれ$\alpha \lesssim 10^{-4}$と$\alpha \lesssim 10^{-5}$を制約し、既存の境界を乗り越える、プリンシプルな証明を提供する。 我々の予測は、第5の力の存在を予測できる具体的なモデルに容易に再キャストでき、統計解析は、よくキャラクタライズされた正弦波駆動力に適用できる。 超低散逸と重いテスト質量を活用することで、MORRISは小さな重力のテストに新しい窓を開き、標準モデルを超えて物理学を探索する。

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