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文檔簡介
1、華中科技大學碩士學位論文軸子質量限歸并及軸子實驗中光子靜質量效應研究姓名:李成德申請學位級別:碩士專業(yè):理論物理指導教師:羅俊邵成剛20060514華中科技大學碩士學位論文IIIIAbstractAxionisahypotheticalelementaryparticlewhichemergedfromacompellingsolutiontotheStrongCPprobleminQCD.Subsequentlytheaxionwas
2、recognizedtobeagoodColdDarkMattercidate.Althoughdarkmatteraxionshaveonlyfeeblecouplingstomatterradiationextremelysensitivesearchesareunderwayaroundthewld.BesidessolvingthestrongCPprobleminQCDthediscoveryofaxionsmaybevery
3、meaningfulltothequantumfieldtheiesparticlephysicscosmology.Wereviewtheiginmodelsoftheaxionaswellasthestateofexperimentssearchingfitthroughitscouplingtophotonsprotons.wehavededucedtherelationshipbetweenthecouplingsofaxion
4、toprotonstophotonsafterrenmalizationbywkingwithintheframewkofperturbationthey.ThenwegetthemasslimitsofaxionfromthetsionbalanceexperimentswhichdevotedtotesttheWeakEquivalencePrinciple(WEP)theGravitationalInverseSquareLaw(
5、ISL)aftertransfmation.Maxwellclassicalelectromagictheythespecialtheyofrelativity,quantumelectrodynamicsconstitutethefundamentalframesoftheelectromagicinteractionswhichtransfmedbyphotons.Oneofthemajcontributionsofthemisth
6、attheydefinedthespeedofelectromagicwaveinvacuumastheconstantspeedoflightc,whichimpliesahypothesisthatthephotonrestmassmustbezeroexactly.Butwhetherthisrestmassiszeronotisstilloneofthefundamentalproblemsconfrontedbymanyphy
7、sicists.Allexperimentswhichdevotedtotesttherestmassofphotonwereonlyobtainedtheupperconstrainsonituptonow.Anyconclusiveevidenceofafiniterestmassfthephotonwillbringgreatinfluenceondevelopmentofthewholephysics.Sowehaveexple
8、dtheeffectsofnonzerophotonrestmassinthehighprecisionexperimentwhichdevotedtosearchftheaxionsbyusingthelaserbeamtravelingthroughastrongmagicfieldbasedonthemassiveelectromagicfieldthey.Thenwecomparedtheresultswhichimpliedb
9、ythisexperimentwiththelimitsofphotonrestmasspresentedbyusingmodulatedtsionbalanceinourlabatyin2003.wefoundthattheeffectsofnonzerophotonrestmassinthisexperimentisverysmallerthanthemasslimitofaxion,thesensitivityoftheimpli
10、edlimitofthephotonrestmassisverypoerthanours.Soitshowsthatthetsionbalanceisstillaneffectivemeasuretodetectthephotonrestmass.ThiswkwassupptedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(10121503).Keywds:AxiontheStrongCPpr
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