探索标准模型之外的奇异自旋相关相互作用:理论基础与实验研究
由新型粒子介导的新相互作用为现代物理学中的若干重要问题提供了解决思路。轴子便是此类粒子的典型代表——它们质量极轻,与普通物质的相互作用十分微弱。这类粒子(包括与轴子相似的粒子,统称为类轴子粒子)源于多种理论框架,例如解决强CP问题的佩切伊-奎因机制、弦理论以及自发超对称破缺。鉴于其轻质量与弱耦合特性,类轴子粒子也被视为冷暗物质的候选者。引入这些由新型粒子介导的新相互作用,不仅解决了现代物理学中的多项难题,还引出了一个关键问题:是否存在超越标准模型尚未被发现的相互作用?这些理论所预测的许多相互作用都具有自旋依赖性,这正是本文综述的核心关注点。本文首先梳理了研究奇异自旋依赖相互作用的理论基础,强调了其在超越标准模型的各种模型中的重要性。研究人员考察了新型轻质量粒子在介导这些相互作用中的潜在作用,这可能加深对暗物质的理解。文中包含了从理论模型推导出的相关公式,以支持实验研究。在此理论框架之后,该团队对近期探测这些奇异相互作用的实验工作进行了详细综述。本文系统梳理了当前对这些相互作用的约束条件,并对各种探测方法进行了评估。

