Neutron limit on the strongly-coupled chameleon field.
Neutron limit on the strongly-coupled chameleon field.
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DOI：
10.1103/physrevd.93.062001
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发表时间：
2016-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
INDEX Collaboration
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li K;Arif M;Cory DG;Haun R;Heacock B;Huber MG;Nsofini J;Pushin DA;Saggu P;Sarenac D;Shahi CB;Skavysh V;Snow WM;Young AR;INDEX Collaboration
导致宇宙加速膨胀的暗能量的物理起源是宇宙学的主要开放问题之一。一组理论假设存在暗能量与物质耦合的自相互作用标量场。在变色龙暗能量理论中，这种耦合会产生一种屏蔽机制，使得场振幅在真空中不为零，但在陆地物质密度区域中受到极大抑制。然而，在适当的真空条件下进行的测量可以使变色龙场出现在设备中，从而可以进行实验室实验。在这里，我们使用中子干涉技术报告了变色龙理论强耦合极限中自由中子-变色龙耦合的最严格上限。我们的实验通过相对相移来寻找变色龙场，它会沿着完美晶体中子干涉仪内的中子路径之一引起。通过改变双室铝电池内的毫巴压力来主动调节变色龙场的振幅。我们报告了中子-变色龙耦合 β 的 95% 置信度上限，范围从非线性标量场势中 Ratra-Peebles 指数 n = 1 的 β < 4.7 × 106 到 n = 6 的 β < 2.4 × 107，比中间 n 的最新自由中子极限敏感一个数量级。类似的实验可以在可预见的未来探索变色龙暗能量的完整参数范围。
The physical origin of the dark energy that causes the accelerated expansion rate of the Universe is one of the major open questions of cosmology. One set of theories postulates the existence of a self-interacting scalar field for dark energy coupling to matter. In the chameleon dark energy theory, this coupling induces a screening mechanism such that the field amplitude is nonzero in empty space but is greatly suppressed in regions of terrestrial matter density. However measurements performed under appropriate vacuum conditions can enable the chameleon field to appear in the apparatus, where it can be subjected to laboratory experiments. Here we report the most stringent upper bound on the free neutron-chameleon coupling in the strongly coupled limit of the chameleon theory using neutron interferometric techniques. Our experiment sought the chameleon field through the relative phase shift it would induce along one of the neutron paths inside a perfect crystal neutron interferometer. The amplitude of the chameleon field was actively modulated by varying the millibar pressures inside a dual-chamber aluminum cell. We report a 95% confidence level upper bound on the neutron-chameleon coupling β ranging from β < 4.7 × 106 for a Ratra-Peebles index of n = 1 in the nonlinear scalar field potential to β < 2.4 × 107 for n = 6, one order of magnitude more sensitive than the most recent free neutron limit for intermediate n. Similar experiments can explore the full parameter range for chameleon dark energy in the foreseeable future.
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影响因子：
4.9
作者：
Perlmutter, S;Aldering, G;Couch, WJ
通讯作者：
Couch, WJ
影响因子：
8.6
作者：
Brax, Philippe;Pignol, Guillaume
通讯作者：
Pignol, Guillaume
DOI：
10.1088/1475-7516/2015/03/042
发表时间：
2015-03-01
影响因子：
6.4
作者：
Burrage, Clare;Copeland, Edmund J.;Hinds, E. A.
通讯作者：
Hinds, E. A.
影响因子：
5
作者：
Khoury, J;Weltman, A
通讯作者：
Weltman, A
影响因子：
8.6
作者：
Khoury, J;Weltman, A
通讯作者：
Weltman, A