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Can neutron disappearance/reappearance experiments definitively rule out the existence of hidden braneworlds endowed with a copy of the Standard Model?
International Journal of Modern Physics A ( IF 1.6 ) Pub Date : 2020-11-23 , DOI: 10.1142/s0217751x20502024
Coraline Stasser 1 , Michaël Sarrazin 1, 2
Affiliation  

Many works, aiming to explain the origin of dark matter or dark energy, consider the existence of hidden (brane)worlds parallel to our own visible world — our usual Universe — in a multidimensional bulk. Hidden braneworlds allow for hidden copies of the Standard Model. For instance, atoms hidden in a hidden brane could exist as dark matter candidates. As a way to constrain such hypotheses, the possibility for neutron–hidden neutron swapping can be tested thanks to disappearance-reappearance experiments also known as passing-through-walls neutron experiments. The neutron-hidden neutron coupling [Formula: see text] can be constrained from those experiments. While [Formula: see text] could be arbitrarily small, previous works involving a [Formula: see text] bulk, with DGP branes, show that [Formula: see text] then possesses a value which is reachable experimentally. It is of crucial interest to know if a reachable value for [Formula: see text] is universal or not and to estimate its magnitude. Indeed, it would allow, in a near future, to reject definitively — or not — the existence of hidden braneworlds from experiments. In the present paper, we explore this issue by calculating [Formula: see text] for DGP branes, for [Formula: see text], [Formula: see text] and [Formula: see text] bulks. As a major result, no disappearance-reappearance experiment would definitively universally rules out the existence of hidden worlds endowed with their own copy of Standard Model particles, except for specific scenarios with conditions reachable in future experiments.

中文翻译:

中子消失/再现实验能否明确排除具有标准模型副本的隐藏膜世界的存在?

许多旨在解释暗物质或暗能量起源的著作都考虑了与我们自己的可见世界(我们通常的宇宙)平行的隐藏(膜)世界的存在,它们存在于多维体中。隐藏的braneworlds 允许隐藏标准模型的副本。例如,隐藏在隐膜中的原子可以作为暗物质候选者存在。作为约束此类假设的一种方法,可以通过消失-再现实验(也称为穿墙中子实验)来测试中子隐藏中子交换的可能性。中子隐藏的中子耦合[公式:见正文]可以从这些实验中得到约束。虽然 [Formula: see text] 可以任意小,但以前的作品涉及 [Formula: see text] 散装,带有 DGP 膜,表明 [Formula: 见文本]然后拥有一个可以通过实验达到的值。了解 [Formula: see text] 的可达值是否普遍并估计其大小是至关重要的。事实上,在不久的将来,它将允许从实验中明确拒绝——或不拒绝——存在隐藏的膜世界。在本文中,我们通过计算 DGP 膜的 [公式:参见文本]、[公式:参见文本]、[公式:参见文本]和 [公式:参见文本] 块体来探索这个问题。作为一个主要结果,没有一个消失-再现实验可以明确地普遍排除隐藏世界的存在,这些隐藏世界拥有自己的标准模型粒子副本,除了在未来实验中可以达到条件的特定场景。见文本]是否普遍,并估计其大小。事实上,在不久的将来,它将允许从实验中明确拒绝——或不拒绝——存在隐藏的膜世界。在本文中,我们通过计算 DGP 膜的 [公式:参见文本]、[公式:参见文本]、[公式:参见文本]和 [公式:参见文本] 块体来探索这个问题。作为一个主要结果,没有一个消失-再现实验可以明确地普遍排除隐藏世界的存在,这些隐藏世界拥有自己的标准模型粒子副本,除了在未来实验中可以达到条件的特定场景。见文本]是否普遍,并估计其大小。事实上,在不久的将来,它将允许从实验中明确拒绝——或不拒绝——存在隐藏的膜世界。在本文中,我们通过计算 DGP 膜的 [公式:参见文本]、[公式:参见文本]、[公式:参见文本]和 [公式:参见文本] 块体来探索这个问题。作为一个主要结果,没有一个消失-再现实验可以明确地普遍排除隐藏世界的存在,这些隐藏世界拥有自己的标准模型粒子副本,除了在未来实验中可以达到条件的特定场景。我们通过计算 DGP 膜的 [公式:见文本]、[公式:见文本]、[公式:见文本] 和 [公式:见文本] 体积来探索这个问题。作为一个主要结果,没有一个消失-再现实验可以明确地普遍排除隐藏世界的存在,这些隐藏世界拥有自己的标准模型粒子副本,除了在未来实验中可以达到条件的特定场景。我们通过计算 DGP 膜的 [公式:见文本]、[公式:见文本]、[公式:见文本] 和 [公式:见文本] 体积来探索这个问题。作为一个主要结果,没有一个消失-再现实验可以明确地普遍排除隐藏世界的存在,这些隐藏世界拥有自己的标准模型粒子副本,除了在未来实验中可以达到条件的特定场景。
更新日期:2020-11-23
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