비계량성 탐색: 원자시계와 중력파가 밝히는 위그 장의 흔적

초록

위그 기하학에서 벡터형 비계량성은 길이 전송을 경로 의존적으로 만든다. 저자들은 이 효과를 게이지 불변 형태로 정리하고, 원자시계의 주파수 변동과 중력파의 파형 변형을 통해 위그 장의 강도와 질량을 제한한다. 현재 원자시계와 LIGO/Virgo 관측 결과는 무질량 위그 보손의 결합 상수를 α ≲10⁻⁹–10⁻¹⁰, 질량이 eV 이하인 경우에만 의미 있는 제약을 제공한다는 결론을 얻는다.

상세 분석

본 논문은 일반 상대성 이론의 기본 가정인 계량 호환성 ∇ₗg_{μν}=0 을 포기하고, 위그 기하학에서 ∇̃ₗg_{μν}=−α ωₗ g_{μν} 이라는 비계량성 관계를 도입한다. 여기서 ω_μ 는 위그 게이지 장이며, α 는 물질과의 결합 상수이다. 위그 연결에 따라 평행 이동되는 벡터 u^μ 의 노름은 |u|²=|u₀|² exp