引力磁单极子及低速引力双荷粒子的引力辐射研究

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为了使有源麦克斯韦方程组具有电磁对偶性,狄拉克提出了磁单极子概念,并进而在量子理论框架内,通过计算得出了电荷量子化条件,即(n=±1 ±2….).随后,狄拉克又特别强调,磁单极子应该对应着一个半无限长奇异弦(狄拉克弦)的端点,由此便形成了狄拉克磁单极子理论,该理论有助于人们将有源麦克斯韦方程组表达成对偶形式. 本文采用双矢势的描述方法,分别讨论了低速和高速双荷粒子的电磁辐射问题.基于此,首先,在弱场近似条件下,通过线性化的引力理论与电磁理论的比较分析发现,爱因斯坦场方程呈现出麦克斯韦方程组的结构形式.据此,我们不仅可以仿照狄拉克理论引入引力磁单极子(引力磁荷)来和质量(引力电荷)相对应,从而使线性化的爱因斯坦场方程也具有对称、完美的结构形式,而且还可以借鉴经典电磁辐射的展开方法--小参数法对引力辐射进行多极展开. 其次,根据引力磁荷与引力电荷的对偶性,由变分原理推导出广义的引力场方程组;并且,在弱场近似条件下,该方程组可以自然地恢复到狄拉克一麦克斯韦方程组的形式.这不仅体现出了引力场与电磁场的相似性,同时也表明了上述结果的合理性.此外,我们还推出了低速引力双荷粒子的引力辐射解,并分析和讨论了该解的一般性质,给出了低速运动分别带质量和对偶质量粒子的引力辐射。

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作者
全条芬;
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作者单位

郑州大学;

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授予单位郑州大学;
学科粒子物理与原子核物理
授予学位硕士
导师姓名姚乾凯,马光文;
年度 2007
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类量子场论与多体问题（核论）;
关键词
引力磁单极子; 引力场方程; 引力双荷粒子; 引力辐射; 电磁辐射; 变分原理;

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